视网膜母细胞瘤眼球摘除以后，常规要做病理学检查，眼球病理标本可以观察出肿瘤的生长形态。如果是向视网膜下生长，称为外生型的视网膜母细胞瘤，如果向玻璃体腔生，称为内生型的视网膜母细胞瘤。较少见的肿瘤，是沿着视网膜浸润生长，不形成明显肿块，称为弥漫浸润型视网膜母细胞瘤，此种类型比较少见。

在病理上按照分化程度，将视网膜母细胞瘤分为分化型和未分化型，分化型的典型表现是肿瘤细胞排列成矩形团的结构，未分化型的没有典型的矩形团结构，但有较多肿瘤坏死区域。在临床上，肿瘤多数呈分化与未分化型细胞掺杂在一起，病理可以观察到肿瘤侵犯眼球的具体结构，比如肿瘤是否侵犯房角、睫状体、脉络膜、筛板，甚至视神经等。从肿瘤侵犯眼球的严重程度，判断是否具有转移的高危因素，如果具有肿瘤转移高危因素，需要给予预防性化疗，不具备高危因素时，可以不做预防性化疗。