Le type histologique le plus fréquent est l'adénocarcinome séreux (cf. figures 3 et 4).
Il y a aussi d'autres sous-types : adénocarcinome mucineux, endométrioïde, à cellules claires, à cellules transitionnelles.
Attention, 5 % des tumeurs malignes de l'ovaire sont des métastases ovariennes de cancers extra-ovariens : il faut y penser systématiquement en cas d'antécédents de cancer chez une patiente ou en cas de tumeur mucineuse bilatérale. Les tumeurs donnant volontiers des métastases ovariennes sont les cancers du sein et du tube digestif (côlon, estomac).