骨的原发性或转移性肿瘤，是病理性骨折的最常见的原因。特别是溶骨性的原发或转移性的骨肿瘤。原发性骨肿瘤，如多发性的骨髓癌，骨巨细胞瘤和溶骨性成骨细胞肉瘤。
属于转移性的骨肿瘤，比如说转移性肾癌、转移性乳腺癌、转移性肺癌、转移性甲状腺癌以及神经母细胞瘤等等。不少原发性和转移性的骨肿瘤，有时因病理骨折时才被发现。
病理性骨折和单纯外伤性骨折不同，病理性骨折的骨头，因为预先被某些病侵蚀、破坏、蛀空，然后在遇到轻微的外力，甚至没有遇到外力，只因自身重力作用就可以自发骨折。