Mieloblastos residem extravascularmente na medula óssea. A hematopoiese tem lugar nas cavidades extravasculares entre os seios da medula óssea. A parede dos seios nasais é composta por dois tipos diferentes de células, células endoteliais e células reticulares adventícias. As células hemopoiéticas são alinhadas em cordas ou cunhas entre estes seios, com mieloblastos e outros progenitores granulares concentrados nas regiões subcorticais destas cordas hemopoiéticas.
Mieloblastos são células bastante pequenas com um diâmetro entre 14 e 18μm. A maior parte é ocupada por um grande núcleo oval composto de cromatina não agregada muito fina e possuindo 3 ou mais núcleos. O citoplasma tem um caráter basofílico e é desprovido de grânulos, o que é uma grande diferença do sucessor do mieloblastos, o promielócito. O nucléolo é o local de montagem das proteínas ribossomais, que se encontram em várias partículas dispersas sobre o citoplasma. As mitocôndrias estão presentes mas têm um tamanho bastante pequeno.
As principais características que distinguem um mieloblasto de um linfoblasto ao exame microscópico são a presença de grânulos citoplasmáticos, o menor grau de condensação na cromatina nuclear, e o aumento da proeminência dos núcleos.