O CLIS é detectável tanto em exames macroscópicos quanto em microscópicos, sendo que, no estádio inicial, pode ser um achado casual em tecido mamário removido por outra razão.

Em contraste com o Carcinoma Ductal in situ (CDIS), que é extremamente heterogêneo no aspecto histológico, as características histológicas do CLIS mostram pouca variação, em geral sendo facilmente reconhecidas.

O CLIS é caracterizado habitualmente por uma proliferação sólida de células pequenas, com núcleos grandes, uniformes, sempre redondos e com contornos celulares invariavelmente distintos.

Estudos de cinética celular têm mostrado que o CLIS tem alta taxa de proliferação, além de serem tipicamente negativas para os receptores de estrogênio.

Estudos têm indicado que as células do CLIS são caracterizadas por um ganho de expressão da molécula de adesão caderina E.