Первичные карциномы печени обычно принято делить на гепатоцеллюлярные, развивающиеся из полигональных клеток печени, и карциномы из эпителия желчных протоков, называемые холангиокарциномами. Однако нередко в одном и том же узле опухоли можно обнаружить участки из печеночноклеточного эпителия и из эпителия желчных протоков. Иногда можно наблюдать переходные структуры между этими двумя видами карцином. Все это, а также наличие смешанных опухолей делает затруднительным четкое разграничение гепатоцеллюлярных и холангиоцеллюлярных карцином. Им противостоят опухоли из высокого цилиндрического эпителия крупных желчных протоков.

Основной структурой в гепатоцеллюлярных карциномах являются балки. Гистологическая классификация гепатоцеллюлярных карцином основана на вариациях в основной картине. Можно обнаружить тонкие трабекулы из опухолевых клеток, развитие толстых тяжей или широких полос из нерегулярно расположенных недифференцированных эпителиальных клеток, наличие желчных тромбов и прокрашивание их желчным пигментом, образование гигантских клеток и, изредка, гиганто-клеточных раков, анаплазию клеток с приобретением ими сходства с саркоматозными клетками (Поппер, Шеффнер).