骨转移癌目前临床上主要是通过血液循环系统进行转移，少数是经过淋巴系统进行转移。如乳腺癌可以沿腋窝淋巴管浸润到肱骨的近端，另外也可以经血行途径转移到其他骨骼，如可以转移到脊柱等。
骨转移癌的转移途径是一个十分复杂的过程。主要包括恶性肿瘤细胞由原发肿瘤到转移处进行脱落、侵袭、破坏并穿通邻近的组织，进入循环系统。也可以是恶性肿瘤细胞侵入周围的淋巴系统通过淋巴循环在其骨组织进行种植形成瘤体。
目前的研究还表明骨转移癌与各种不同的遗传因子关系密切。