本病病因尚未阐明，类癌瘤是一种能产生小分子多肽类或肽类激素的肿瘤，即APUD细胞瘤，它能通过靶细胞增加环腺甙单磷酸盐起作用，能分泌具有强烈生理活性的血清素（5-羟色胺），胰舒血管素和组织胺外，有的还可分泌其它肽类的激素，如促肾上腺皮质激素，儿茶酚胺，生长激素，甲状旁腺激素，降钙素，抗利尿素，促性腺激素，胰岛素，胰升血糖素，前列腺素，胃泌素，胃动素等物质，产生类癌综合征的主要物质是血清素和缓激肽，组织胺也参与一部分作用。
血清素对周围血管和肺血管均有直接收缩作用，对支气管也有强烈收缩作用，对胃肠道节前迷走神经和神经节细胞有刺激作用，使胃肠道蠕动增强，分泌增多。
缓激肽有强烈的扩血管作用，有些类癌瘤尤其是胃类癌可产生大量的缓激肽，组胺等血管活性物质而引起皮肤潮红，循环中血清素增高还可引起心内膜纤维化。
正常情况下，食物中摄入的色氨酸仅2％左右被用作5-羟色胺（5-HT）的合成，98％进入烟酸及蛋白合成的代谢途径，但在类癌综合征的病人，60％的色氨酸可被瘤细胞摄取，造成5-HT合成增加，烟酸合成减少，60％摄入瘤细胞的色氨酸经色氨酸羟化酶催化成5-羟色氨酸（5-HTP），再经多巴脱羧酶变成5-HT，部分储存于瘤细胞的分泌颗粒内，其余部分直接进入血液内，在血液中游离的5-HT大部分经肝，肺，脑中的单胺氧化酶（MAO）降解成5-羟吲哚乙酸（5-HIAA）自尿内排出，起源于中肠系统的类癌病人血清中5-HT水平升高，而尿内5-HIAA排出增加，此属典型的类癌综合征，此类约占类癌综合征病例的75％以上，前肠系统类癌往往缺乏多巴脱羧酶，不能使5-HTP转变成5-HT，5-HTP就直接被释放进入血液内，因此病人血清内5-HTP水平升高，而5-HT不升高，病人尿中5-HTP及5-HT排出增加，而5-HIAA增加不明显，此即不典型类癌综合征。
90％以上的类癌瘤发生于胃肠道，主要见于阑尾，末端回肠和直肠，少数发生于结肠，胃，十二指肠，Mckel憩室以及胆道，胰管，性腺，肺和支气管等，不同种族的人群，类癌的好发部位可能有差别，在日本的病例中发生于胃，十二指肠和结肠的类癌较欧美病例为多，小肠类癌则较少，推测此可能与日本人和欧美人各脏器中嗜铬细胞分布不同有关。
Godwin综合2837例类癌，85.5％分布于胃肠道内，胃肠道外的发病部位有支气管，肺，头，肝，胰，子宫颈，腮腺，尿道，甚至睾丸或卵巢等，Orloff综合文献3000例胃肠道类癌的分布，依次为阑尾47.0％，回肠27.5％，直肠17.0％，胃2.5％，结肠2.0％，空肠1.5％，十二指肠1.3％，Meckel憩室1.0％，胆囊0.2％，以阑尾最多见，阑尾，回肠和直肠三者占全部胃肠道类癌的90％以上。
典型的胃肠道类癌，瘤常为细小的黄色或灰色粘膜下结节样肿块，单发或多发，粘膜表面多完整，其形态不一，有结节状，息肉样或环状等表现，少数瘤体表面可形成溃疡，外观酷似腺癌，常侵入肌层和浆膜层，一部分病人可有多源性类癌瘤存在，回肠类癌常为多发，瘤体较小，直径为3.5cm以下，多在1.5cm左右，国内一组统计78例，直肠类癌部位均在直肠10cm以下范围，瘤体大小约0.2～2.5cm，多小于1.0cm，形似息肉，但无蒂，切面观呈灰白或灰黄色，质硬，边界清楚。
类癌细胞在显微镜下呈方形，柱状，多边形或圆形，细胞核均匀一致，很少有核分裂相，细胞浆内含有嗜酸性颗粒，根据电子显微镜的观察，胃肠道各部分类癌的胞浆内颗粒形态与组织化学各呈不同表现，小肠类癌细胞内含有较大而多形的颗粒，银染色反应阳性故为亲银性，胃类癌细胞的颗粒呈圆形，银染色反应时，必须加入外源性还原剂才呈阳性反应，故为嗜银性，直肠类癌细胞的颗粒较大，圆形，均匀一致，亲银和嗜银的染色反应均阴性，故为无反应性。
类癌的组织学结构特点为瘤细胞的排列呈多样化，Soga等根据排列方式分成5型。
A型类癌细胞聚成结节性之实性巢团，细胞大致圆形，排列不规则，呈索状侵入周围，多见于起源中肠系统的类癌，是最典型的一型。
B型瘤细胞呈小状结构，排列成一层，如壳状，细胞核在周边部分，排列整齐如栅状或条带状，多见于起源于前肠系统的类癌。
C型方型细胞排列成腺体状，但其中无空腔，或成玫瑰花型。
D型瘤细胞形状不规则，排列不规则，成大片髓样结构，C型及D型多见于起源于后肠系统的类癌。
E型为上述四型的各种混合型。
类癌的不典型增生和核分裂相均不明显，一般很难从细胞形态来判断其恶性程度，可以参考：①类癌的大小，综合843例手术资料，最大直径在1cm以下者，90％～100％表现为良性病程，1～2cm之间者，30％～50％有转移，直径＞2cm者，80％～100％有转移，②浸润程度，据统计已侵犯胃肠道肌层的类癌，90％发生转移，③生长部位，阑尾类癌几乎都呈良性病程，即使已浸润至浆膜，发生转移仍较少见（＜2％）。
小肠类癌的转移率为30％，结肠为38％，十二指肠和胃的恶性类癌比小肠少见。
类癌的转移途径可以直接浸润生长，穿透浆膜至周围组织内，亦可发生淋巴转移或血行转移，并无局部淋巴结转移而直接发生血行转移亦偶见有报道，血行转移以肝最多见，亦可转移至骨，肺及脑，其他少见之转移部位见诸报道的有：卵巢，附睾，皮肤，骨髓，后腹膜，眼眶，肾上腺，脾，胰，肾，甲状腺，膀胱，前列腺，子宫颈，亦有转移入乳腺的报道，其临床体征与原发乳腺癌极为相似。
类癌细胞起源于APUD细胞系统中的肠嗜铬细胞（又名kulchitsky细胞），此种细胞来源于胚胎神经嵴，广泛分布于消化道，具有嗜铬亲银的颗粒，能产生多种肽胺类激素，近年来随着免疫组织化学技术的进展，已使多种激素在组织切片上得到证实，类癌综合征系由于血清素和多种血管活性物质经肝脏形成代谢产物，经血进入肺和心脏，使肺动脉和心内膜下纤维组织增生，约半数病例伴有右心瓣膜病变，包括肺动脉瓣及三尖瓣增厚，缩短，僵硬，粘连，心内膜和腱索可发生纤维增厚，引起肺动脉瓣狭窄，三尖瓣闭锁不全等，左心内膜下弹性纤维内层有局灶性或弥漫性纤维增生等心脏病变，尤以支气管类癌发生左心，肺动脉，三尖瓣，主动脉瓣纤维化更为多见。
