1.病理
(1)大体类型：
①早期直肠癌：早期直肠癌系指癌灶局限于直肠黏膜层和黏膜下层内的病变，一般无淋巴结转移，但癌肿侵至黏膜下层者，约有5%～10%可发生局部淋巴结转移。大体所见可分为3型：A.息肉隆起型：外观为局部隆起的黏膜，可有蒂或亚蒂或呈现广基3种情况，此型多为黏膜内癌;B.扁平隆起型：黏膜略厚，表面不突起或轻微隆起，呈硬币状;C.扁平隆起伴溃疡：如小盘状，表面隆起而中心凹陷，见于黏膜下层癌(图1)。
②中晚期直肠癌：中晚期直肠癌系指癌组织浸润超过黏膜下层，达肌层及浆膜者，常伴有局部淋巴结转移。可分为3型：A.隆起型：特点为肿瘤向肠腔内生长，状似菜花或息肉样，边界清楚，有带蒂和广基2种;B.溃疡型：又称局限溃疡型，状如火山口，形状不规则，边缘隆起，此型肿瘤组织向肠壁深部生长，易侵犯邻近器官与脏器或发生穿孔;
③浸润型：浸润生长为本型的特点，临床上可分成2种亚型，即浸润溃疡型和弥漫浸润型。前者肿瘤向肠壁深层浸润，与周围分界不清;后者主要在肠壁内浸润生长，有明显的纤维组织反应，易引起肠管环状狭窄。本型恶性程度较高，较早出现淋巴结转移，预后较差。
(2)组织学类型：
①腺癌：癌组织呈腺泡状或腺管状结构。根据分化程度，按Brodeis法可分为Ⅰ～Ⅳ级，即高分化、中等分化、低分化和未分化癌四级(图2)。
②黏液癌：其最大特点是癌组织内存在大量黏液，黏液可在细胞外间质中或聚积在细胞内。细胞外黏液可表现为：A.形成大片“黏液湖”;B.出现囊腺癌结构，囊内含有大量黏液。细胞内黏液表现为胞浆内充满黏液，将胞核推向一侧，整个细胞形同印戒，又称印戒细胞癌(图3)。
③未分化癌：癌细胞较小，呈不整齐的片状排列，无腺管结构，浸润明显，易侵入小血管及淋巴管。
④类癌：起源于APUD细胞系统的肠嗜铬细胞，多属非亲银性，不会分泌生物活性物质，临床上无类癌综合征表现。病理学上有4种组织类型：A.腺样癌：癌细胞排列成腺管样;B.条索型：癌细胞排列成实性条索，间质反应明显，酷似硬癌;C.实心团块型：癌细胞排列成实心团块状;D.混合型：即上述3种类型的任意混合存在。类癌的生物学行为偏向良性，生长较缓慢。
(3)扩散与转移：
①直接浸润：癌肿一旦在黏膜上发生，在肠壁上可向3个方向浸润生长：A.环绕肠管周径生长，一般累及肠管1周约需1年半以上的时间。B.沿肠管纵向生长，一般远侧肠壁内扩散很少超过3cm，绝大多数在2cm以内。C.向深层浸润，浸润越深，发生淋巴及血道转移的机会也就越高。直接浸润的速度与肿瘤恶性程度有关。
②淋巴转移：癌细胞通过直接浸润淋巴管或经细胞外间隙渗入淋巴管而发生淋巴转移。腹膜反折以上的直肠淋巴引流只向上方，反折以下的直肠淋巴引流主要向上，同时也可向两侧，只有在向上的淋巴引流被阻塞时，才逆转向下。这些淋巴引流方向实际上也代表了肿瘤淋巴道转移的方向。淋巴转移的发生率与癌肿浸润范围、深度、肿瘤类型及恶性程度密切相关。Fenoglo等明确指出，结直肠黏膜层无淋巴管，癌肿局限于黏膜时不会发生淋巴结转移，只有当癌肿侵犯黏膜下层后，才有可能发生淋巴转移。郁宝铭等对886例结直肠癌局部浸润与淋巴转移关系的研究发现，局限于黏膜层的癌肿(Tis)无一例淋巴转移;浸润黏膜下的癌肿(T1)则有6.98%的淋巴转移;浸润肌层的癌肿有28.03%的淋巴转移，高度恶性癌肿侵犯肌层时淋巴转移率高达42.86%。
③血行播散：直肠的静脉主要汇流到门静脉系统，因此肝脏是最易受累的脏器。诊断大肠癌时已有10%～15%的病例有肝转移。可有许多个肿瘤细胞转移到肝脏，但转移的大多数癌细胞处于休眠状态，只有少数肿瘤细胞发展成为转移癌。转移癌多在肝脏表面，一般呈多发性。肺是第二个极易受累的脏器。其他如骨、脑等也可发生转移。血行播散的发生率与直肠癌肿位置密切相关，腹膜反折线以下直肠癌的血行播散发生率明显高于腹膜反折线以上的直肠癌，而且离肛门越近，血行播散发生率越高。