Multipl miyelom plazma hücrelerinin kanseridir. Kemik iliğinde bulunan plazma hücreleri B lenfositlerden gelişmekte olup bağışıklık sisteminin önemli bir bölümünü oluşturmaktadır. Birincil fonksiyonu vücudu enfeksiyonlara karşı korumaya yardımcı olan hedefe yönelik immünoglobülin proteinler olan antikorlar oluşturmaktır. Normalde gerektiğinde plazma hücreleri oluşur. B hücreleri, patojenlere maruz kaldığında plazma hücreleri şeklinde olgunlaşırlar ve antikorlar üretmeye başlarlar. Olgunlaşmakta olan kırmızı kan hücreleri (RBC-eritrosit), trombositler ve birkaç tip beyaz kan hücresiyle (WBC-lökosit) birlikte kemik iliği içinde yer paylaşırlar. Bazen plazma hücresi kanserleşebilir. Kontrolsüz bir şekilde bölünmeye başlar, kemik iliğinde tümörler oluşturan sayısız kopyaları (klonları) çoğalarak diğer normal hücre tiplerine göre daha baskın olurlar. Zamanla bu tümörler normal hücre üretimine müdahale edip komşu kemik dokusunu aşındırarak yumuşak noktalar ve delikler (litik lezyonlar) oluşturur. Habis hücreler tek bir plazma hücresinden türeyen klonlar olduğundan hepsi benzer antikorlar, anormal monoklonal immünoglobülinler (M-proteinleri) oluştururlar ve bunlar kana salınır ve bazen idrarla atılırlar.
Normalde vücut beş farklı tipte- IgG, IgM, IgA, IgE and IgD- birbirlerinden biraz farklı bağışıklama fonksiyonları olan immünoglobülinler üretir. Her bir immünoglobülin tipi 4 protein zincirinden oluşmuştur. Bunlar iki özdeş ağır (uzun) ve yine iki özdeş hafif (kısa) zincirdir. Ağır zincirler imal edilen immünoglobülin tipine uyan beş farklı tipten gama (IgG), mu (IgM), alfa (IgA), epsilon (IgE) ve delta (IgD) birini içerebilir: Hafif zincirler kappa ve lambda denilen iki farklı tipten birini içermektedir. Bir plazma hücresi içinde bir tipin iki ağır zinciriyle başka bir tipin iki hafif zinciri birbirlerine yapışarak tek bir sağlam immünoglobülin tipini oluştururlar. Her bir özel plazma hücresi yalnızca bir tip immünoglobülin imal edecektir.
Multipl miyelom hastalarında habis tümör oluşturan plazma hücreleri yalnızca bir tip sağlam (eksiksiz) immünoglobülini bol miktarda üretmekte veya yalnızca bir hafif veya nadiren ağır zincirli tipleri imal etmektedir. Bu benzer immünoglobülinler veya hafif zincirler monoklonal antikorlar veya M proteinleri olarak bilinmektedir. Multipl miyelom hastalarının küçük bir bölümü yalnızca hafif zincirli proteinlerden anormal miktarlarda imal etmektedir. İmal ettikleri M proteinlerine serbest hafif zincirler veya Bence Jones proteinleri denmektedir. Serbest hafif zincirli proteinlerin fazlası kan dolaşımına salınır ve oldukça küçük moleküller oldukları için böbreklerden süzülüp idrarla atılırlar. Tipik olarak Bence Jones proteinleri küçük miktarlarda kana geçer, bol miktarda idrarla atılırlar. Habis hücreler tarafından imal edilen M proteininin tipi kişiden kişiye değişebilmekle birlikte kişinin kendisinde özdeş veya klonlanmış plazma hücreleri tarafından üretildiklerinden her zaman aynı kalırlar.
Hastadaki miyelomun tipi, ister normal ister hafif zincirli olsun sıklıkla üretilen M proteininin tipiyle adlandırılır. En çok IgG ve IgA miyelomlu hastalar görülmekte olup IgG ve IgA tipleri miyelomların sırasıyla yaklaşık % 60-70 ve % 20’sini oluşturmaktadırlar. Nadiren IgE ve IgD tipleri bildirilmektedir. Monoklonal IgM imal eden hastaların bir bölümünde Waldenstrom makroglobülinemisi denilen bu hastalıkla ilişkili ancak farklı bir bozukluk oluşabilmektedir