Como poderia ser antecipado das observações em HE, colorações especiais e imunohistoquimica, o tumor é constituído por fibras musculares lisas que recapitulam fielmente as feições ultraestruturais de células normais. 

As fibras arranjam-se compactamente em feixes. Entre os feixes há tecido conjuntivo rico em fibras colágenas.

têm formato poligonal e, dentro de um feixe, ajustam-se umas às outras como peças de ladrilho. Em parte são revestidas externamente por membrana basal, e separadas umas das outras por tecido intersticial com fibras colágenas e reticulínicas.  Em outras regiões, as células vizinhas fazem extenso contato através de suas membranas plasmáticas. 

É habitual que uma mesma fibra tenha parte do perímetro revestido por membrana basal e colágeno, e o restante em contato direto com as membranas de outras fibras. 

O citoplasma das fibras musculares lisas contém abundantes filamentos arranjados em paralelo sem formar sarcômeros, como as miofibrilas das fibras musculares esqueléticas ou cardíacas.  Os filamentos provavelmente correspondem à actina, demonstrável pelos anticorpos 1A4 e HHF-35,  miosina, e os filamentos intermediários desmina e vimentina, ambos também marcados imunohistoquimicamente.  Os corpos densos entre os filamentos contêm a proteína alfa-actinina, a mesma presente nas linhas Z das fibras musculares estriadas. 

Além dos filamentos citoplasmáticos, observam-se mitocôndrias, perfis do retículo endoplasmático rugoso e rosetas de ribossomos.  As organelas estão concentradas nos polos do núcleo. 

Neste curioso núcleo (comparar com núcleo normal na célula embaixo), a cromatina é densa e envolve massas filamentosas lembrando cabeleiras, além de formações pseudocristalinas e grânulos grosseiros (glicogênio ?).  Os filamentos intranucleares parecem prover do citoplasma, o que é apoiado pelo encontro de uma mitocôndria entre eles. Corresponderiam, portanto, a pseudoinclusões intranucleares. Detalhes abaixo. Para pseudoinclusões em meningiomas e outros tumores,clique.

Entre as fibras musculares lisas deste leiomioma há dois tipos de fibras do interstício, fibras colágenas e reticulínicas.  As colágenas são mais espessas e, em algumas, é possível notar estriações transversais.  As reticulínicas são bem mais finas, geralmente agrupadas em feixes mais ou menos paralelos às colágenas. Para breve texto sobre estes dois tipos de fibras conjuntivas intersticiais, clique. 

Aqui observamos fibras colágenas e reticulínicas misturadas.  Esta área corresponde a um septo entre feixes de fibras musculares lisas, que é espesso. Septos assim aparecem em azul no tricrômico de Masson, e em vermelho arroxeado na reticulina. Clique para exemplos. 

Onde as fibras musculares lisas não estão em íntimo contato, são separadas por septos de tecido conjuntivo que contêm basicamente fibras reticulínicas. Estas são demonstráveis pela impregnação argêntica de Gomori, aparecendo em negro entre as células musculares. A membrana da fibra muscular que margeia o septo fibroso é revestida por membrana basal. 

A membrana basal é uma fina camada levemente eletrodensa e de espessura uniforme que reveste externamente as fibras musculares lisas.  Em HE não é visível. É constituída por laminina e colágeno do tipo IV, que podem ser demonstrados imunohistoquimicamente  (não realizado neste caso).  Para um caso de ependimoma mixopapilar em que estas reações foram feitas, clique.

A membrana plasmática das fibras musculares lisas, nas partes que mageiam os septos fibrosos, apresenta numerosas reentrâncias semi-esféricas muito próximas entre si, conhecidas por vesículas endocitóticas (ou pinocitóticas) ou cavéolas.  Admite-se que sejam reguladoras da entrada de cálcio no citoplasma, que controla a contração da fibra muscular. 

freqüentemente mostram  zonas de contato sem densidades na membrana, que podem corresponder a gap junctions, intercaladas por vãos preenchidos por interstício, não raro com fibras reticulínicas. Onde há interstício, a membrana plasmática é revestida por membrana basal, que se interrompe nas zonas de contato.