El diagnóstico definitivo de cáncer de mama lo establece el especialista en anatomía patológica al observar células malignas bajo el microscopio a partir de la muestra remitida por el cirujano.

El patólogo analiza varios aspectos de la pieza que recibe y así define el tumor y establece sus factores pronósticos (factores que determinan el riesgo de recaída o diseminación de la enfermedad):

• Tamaño tumoral: cuanto mayor sea el tumor más riesgo tiene de recidiva
• Tipo histológico: depende de las células de las que derive el tumor.
  • Carcinoma ductal: es el tipo más frecuente (80%) y deriva de los conductos por donde fluye la leche.
  • Carcinoma lobulillar: deriva de las células del lóbulo (donde se produce la leche).
    • Grado histológico: describe el grado de diferenciación (maduración) de las células del tumor. Las que son más diferenciadas (grado I), son más maduras y menos agresivas en oposición a las menos diferenciadas (grado III).
    • Afectación ganglionar: El número de ganglios afectados es el factor pronóstico más importante de forma que cuanto mayor es el número de ganglios afectos, mayor es el riesgo de que el tumor vuelva a dar problemas en el futuro. Por ello, cuando se opera un cáncer de mama es fundamental el análisis de los ganglios linfáticos de la axila puesto que se considera el primer sitio de extensión del tumor.
      
      Una opción para evaluar los ganglios es la técnica del ganglio centinela (ver en sección de tratamiento) que permite conservar la mayoría de los ganglios axilares para evitar complicaciones secundarias debidas a la extirpación de toda la cadena ganglionar.
    • Receptores hormonales: el patólogo analiza si las células del tumor presentan receptores para dos tipos de hormonas, los estrógenos y la progesterona. Esto tiene su interés porque confieren cierto mejor pronóstico y porque indica que las pacientes que los tienen pueden responder a la terapia hormonal.
    • HER-2 (receptor 2 del factor de crecimiento epidérmico humano): es una proteína que participa en el crecimiento de las células. Está presente en células normales y en la mayoría de los tumores, pero en un 15-20% de los tumores de mama se encuentra en concentraciones elevadas y esto confiere al tumor mayor agresividad. Estos tumores con sobreexpresión de HER-2 son con mucha frecuencia sensibles al tratamiento con el anticuerpo monoclonal trastuzumab.