I mieloblasti risiedono extravascolare nel midollo osseo. L’emopoiesi ha luogo nelle cavità extravascolari tra i seni del midollo. La parete dei seni è composta da due diversi tipi di cellule, cellule endoteliali e cellule reticolari avventizie. Le cellule emopoietiche sono allineate in cordoni o cunei tra questi seni, con mieloblasti e altri progenitori granulari concentrati nelle regioni subcorticali di questi cordoni emopoietici.
I mieloblasti sono cellule piuttosto piccole con un diametro tra 14 e 18μm. La maggior parte è occupata da un grande nucleo ovale composto da una cromatina molto fine non aggregata e che possiede 3 o più nucleoli. Il citoplasma ha un carattere basofilo ed è privo di granuli, il che costituisce una grande differenza rispetto al successore del mieloblasto, il promielocita. Il nucleolo è il luogo di assemblaggio delle proteine ribosomiali, che si trovano in varie particelle disperse nel citoplasma. I mitocondri sono presenti ma hanno una dimensione piuttosto piccola.
Le principali caratteristiche che distinguono un mieloblasto da un linfoblasto all’esame microscopico sono la presenza di granuli citoplasmatici, il minor grado di condensazione della cromatina nucleare e la maggiore prominenza dei nucleoli.