Mają średnicę 3–4 μm. Strzępki szkieletowe o barwie od złocistej do jasnobrązowej, grubości 3–4 μm, zwężające się w kierunku końców do 1–2,5 μm, rozgałęziające się słabo lub obficie. Zarówno strzępki generatywne, jak i szkieletowe są słabo dekstrynalne w odczynniku Melzera. Cystyd brak, ale czasami w hymenium występują wrzecionowate, wybrzuszone cystydiole o rozmiarach 15–20 × 6–8 μm. Są trudne do odszukania, łatwiej je znaleźć na świeżych preparatach. Zarodniki o kształcie od jajowatego do szeroko elipsoidalnego, na jednym końcu zazwyczaj ucięte, bezbarwne lub lekko żółtawe, cienko do grubościenne. Mają rozmiar 4–7 × 3,5–6 μm i są niedekstrynalne, lub słabo dekstrynalne w odczynniku Melzera. Pod wpływem KOH pęcznieją. Gatunki podobne Trwałoporka różnobarwna posiada kilka charakterystycznych cech umożliwiających odróżnienie jej od innych, podobnych hub: duży, rozpostarty owocnik wieloletni o wyraźnie zarysowanych brzegach, twardo korkowej konsystencji i barwie białawej lub kremowej, często z ciemniejszymi plamami. Cechuje się dużą zmiennością morfologiczną.