通常病变发生于长骨的骨骺内，呈圆形或椭圆形，直径2～4cm低密度阴影，边缘清晰，周围有反应骨形成硬化缘，某些病灶可见点状钙化，相对应的骨干可见连续的骨膜反应，有时病变可伴有动脉瘤样骨囊肿，X线片会显示膨胀，成软骨细胞瘤的X线表现的特点是在骨骺或骨性突起处有一位于中心或者偏心的溶骨性病变，其大小通常在5～6cm，病变界线清楚呈圆形或卵圆形，肿瘤周围有一很细的硬化边缘可将肿瘤与正常组织分开，临近的软骨可以变薄或受到侵蚀，肿瘤可扩展至软骨下骨，但很少进入关节间隙，有30％～50％的病例在病变中有钙化灶，由于钙化的程度不尽相同，有时需X线断层或CT的帮助才能确定某些钙化灶，约有30％的病例在邻近的骨干或干骺端出现骨膜反应，软组织出现包块和并发病理性骨折者少见。
2、核素扫描
病变区域核素摄取量增加，与X线平片上显示的病变范围一致，由于骺板的核素摄取量也很高，与病变相互干扰，所以核素并不能对病变进行精确的判断。
3、血管造影
可显示明显的强化，虽然它不像骨巨细胞瘤那样有丰富血管，但比其他软骨类病变有更多的血管。
4、CT
CT最能显示病变的特征，可清楚显示病变与关节面及骺板的关系，可清楚显示钙化点，除了为确定成软骨细胞瘤内钙化灶或了解肿瘤向干骺端延伸范围时，需采用X线断层或CT检查外，一般不需特殊影像学检查。
5、MRI
病变在T1，T2加权像上为低信号，MRI可以精确显示病灶的范围，常常用来判断肿瘤向软组织侵入的边界。