骨外恶性肿瘤向骨骼转移的主要途径是通过血液循环系统。尽管淋巴系统如乳腺癌可以沿腋窝淋巴管渗入肱骨近端，但这种情况较为罕见。大多数原发性肿瘤通过血液循环系统转移到骨骼，而非淋巴系统。
转移过程可以分为五个阶段：
1. 肿瘤细胞从原发性肿瘤中脱落。
2. 这些细胞浸润周围的毛细血管。
3. 肿瘤细胞进入血液循环，形成并滞留肿瘤细胞栓子。
4. 栓子中的肿瘤细胞穿出血管。
5. 这些细胞在滞留的骨骼上生长，形成转移灶。
四肢骨的近心端由于血液运输丰富且血流缓慢，成为肿瘤细胞容易滞留并形成转移灶的部位。躯干系统容易发生转移瘤，这可能与脊柱静脉系统的解剖特征有关。脊柱静脉网络无静脉瓣，血流缓慢、停滞甚至逆流，使得肿瘤栓子容易通过运动挤压、重力和其他因素（如咳嗽、打喷嚏等）影响胸部和腹部压力，进而直接移植到脊柱、胸骨盆等部位。
根据不同的转移路径，肿瘤的分类可以分为以下几种类型：脊柱静脉型、肺静脉型、门静脉系统类型、腔静脉型和选择性转移。其中，选择性转移指的是肿瘤栓子多发生在微小血管，选择类似原发肿瘤灶环境的部位。
肿瘤的转移是一个复杂的连续过程，包括肿瘤因素和宿主因素。这个过程涉及到肿瘤细胞从原发肿瘤中脱落、侵袭、破坏、穿透邻近组织、进入循环系统、穿透基底膜、渗透周围组织，最终在靶器官形成转移瘤。尽管具体的细节和机制尚不清楚，但近年来的研究表明，致癌和转移是基于基因调节的遗传物质变化，导致正常表达出现异常。
静脉系统，特别是椎静脉系统在肿瘤的骨转移中扮演了重要角色。某些类型的肿瘤如神经母细胞瘤、肺癌、甲状腺癌和乳腺癌更容易产生骨转移，特别是在儿童中。转移性骨肿瘤常常发生在躯干骨中，其次是股骨和肱骨的近端。有时转移性肿瘤的发生与原发肿瘤的部位并无直接关联。转移性肿瘤大多为恶性肿瘤，其中原发骨肉瘤、淋巴瘤和瘤的发病机制尚不清楚。
