myelodysplastinen oireyhtymä ei salli luuytimen kypsymistä, eli luuydin ei koskaan kypsy normaalin luuytimen tavoin. Se saa myös sydämen työskentelemään normaalia kovemmin. Tyypillisin piirre on ehkä muuttunut erilaistuminen (dysplastinen), joka vaikuttaa kaikkiin ei-lymfaattisiin sukulinjoihin (erytroidi, granulosyyttinen, monosyyttinen ja megakaryosyyttinen).
punasolusarjassa yleisiä poikkeavuuksia ovat rengasmaiset (rengasmaiset) sideroblastit, raudasta varautuneet mitokondriot, jotka näkyvät tumarakeina preussinsinisellä värjätyissä aspiraateissa tai koepaloissa; megaloblastinen kypsyminen, joka muistuttaa B12-vitamiinin ja folaatin puutoksessa havaittua kypsymistä; ja ydinmuodostuksen poikkeavuudet, joita pidetään huonosti muodostuneina, usein polypoidisina, muotoiltuina ytiminä.
neutrofiilit sisältävät usein pienemmän määrän sekundaarirakeita, myrkyllisiä rakeita tai Döhlen kappaleita. Pelger-Hüetin pseudosolut ovat yleisiä, neutrofiileja, joissa on vain kaksi ydinlohkoa, ja neutrofiileja, jotka puuttuvat kokonaan ydinsegmentaatiosta, voidaan jopa löytää. Tyypillisiä ovat myös megakaryosyytit, joissa on yksi ydinlohko tai useita erillisiä ytimiä, (”panttipallo megakaryosyytit”).
myeloblastien määrä voi lisääntyä, mutta niiden osuus maailmanlaajuisesta sellulaarisuudesta on alle 20%. Ääreisveressä on usein pseudopelger-Hüet-soluja, jättiplomaatteja, makrosyyttejä, poikilosyyttejä ja suhteellista eli absoluuttista monosytoosia.