Patofisiologi teratoma testis dapat dibedakan berdasarkan dua tipenya, yaitu teratoma testis prapubertas dan pascapubertas. Teratoma murni (non-mixed) umum ditemukan pada kelompok pediatrik tetapi jarang ditemukan pada kelompok dewasa. Sementara itu, neoplasma variasi campuran lebih umum ditemukan pada usia dewasa.

Teratoma testis pascapubertas merupakan malignansi yang memiliki tingkat metastasis 20%. Secara makroskopis, teratoma testis matur pascapubertas tampak sebagai tumor solid, sedangkan secara mikroskopis, teratoma ini tampak sebagai tatanan tidak teratur yang menggambarkan atipia sitologis. Tubulus seminiferus yang berdekatan sering menunjukkan karsinoma in situ atau intratubular germ cell neoplasia (ITGCN), yang dikaitkan dengan potensi keganasan.

Teratoma matur prapubertas merupakan tumor jinak yang mewakili 30% dari seluruh tumor sel germinal testikular pada anak-anak. Pada teratoma prapubertas, gambaran yang ditemukan jarang berhubungan dengan ITGCN. Tumor ini tidak memiliki potensi metastasis dan proses spermatogenesis umumnya masih dapat berlangsung.