Zwykle nowotwór składa się z wrzecionowatych komórek nowotworowych o wielu postaciach oraz pęczków wrzecionowatych i okrągłych komórek przemieszanych z wielojądrzastymi gigantycznymi komórkami (podobnymi do komórek niezróżnicowanego mięsaka pleomorficznego – UPS). Również może składać się z polimorficznych, wielowodniczkowych lipoblastów z dziwacznymi, hiperchromatycznymi, półokrągłymi jądrami. Często są widoczne wewnątrzkomórkowe lub zewnątrzkomórkowe eozynofilne kropelki, rzadko występuje naciek zapalny. Choć ten typ tłuszczakomięsaka zawiera wielopostaciowe lipoblasty, to brak wysoko zróżnicowanych składników tłuszczakowatych odróżnia go od typu odróżnicowanego. Klinicznie bardzo często występują przerzuty, które dotyczą aż 50% chorych. Początkowo lokalizują się w płucach.
Tłuszczakomięsak nieokreślony Jest to guz wykazujący jednocześnie cechy tłuszczakomięsaka śluzowatego, okrągłokomórkowego, dobrze zróżnicowanego, odróżnicowanego i polimorficznego. Ten typ nowotworu dotyczy głównie osób starszych. Pojawia się najczęściej w przestrzeni zaotrzewnowej lub jamie brzusznej, a rzadziej w obrębie kończyn. Makroskopowo jest dużym zielonożółtym wieloogniskowym guzem zawierającym torbielowate i lite obszary.