肺癌中的鳞状上皮细胞癌，最多起源于段或亚段支气管。一般认为，最初由于支气管黏膜上皮反复的损伤和慢性炎症，使得黏膜柱状上皮失去纤毛，外来的致癌物质沉积在该处并被吸收，之后逐步发生上皮化生、上皮增生和上皮的不典型增生，终于发生原位癌的改变，最后基底膜可被破坏，产生明显的浸润。腺癌起自支气管的腺体，75%以上位于周边，腺癌病因中更多的与慢性炎症、结核、支气管扩张、肺脓肿及各种原因引起的肺纤维化和已愈肺梗死有关。对于细支气管肺泡癌，有一种认为它起于肺泡Ⅰ型上皮细胞，另一种认为它来源于细支气管的基底细胞。小细胞癌常合并有某些综合征和内分泌功能，其病理和临床特点与其他类型的肺癌有显著不同。目前的研究证明，小细胞肺癌的内分泌功能来源于癌细胞的Kulchitsky细胞，这种细胞存在于支气管黏膜腺体底部与基底膜之间。由于绝大多数肺癌（90%～95%）起源于各级支气管上皮，所以正确的名称应该是支气管癌，真正来源于肺泡上皮的仅仅有占5%的细支气管肺泡癌。肺癌可来自内胚层、中胚层和神经外皮细胞，病理上分为鳞状上皮细胞癌、腺癌、小细胞癌和大细胞癌。除此4种外，还有混合型癌如腺鳞癌。
许多资料表明，在癌变发生之前，正常细胞的分子生物学和生物化学方面首先发生改变，以后才发生细胞形态学变化。在复杂的致癌物质和促癌物质的长期作用下，细胞核内的遗传物质DNA发生变化，即原癌基因或抑癌基因的改变；与此同时还有某些抗原、激素和酶的变化。癌变不是迅速发生的，从临床观察和研究中发现，肺癌的潜伏期和癌前期一般都需要几年或几十年的时间，估计长达15～20年。从原位癌到浸润癌也要经过几年到十几年的时间，这时称之为亚临床阶段。从亚临床阶段到临床阶段，有的肿瘤可在相当长的时间内保持稳定，在某个时间或受到某些因素刺激，骤然起动急速发展，也有的开始就呈迅速发展状态。所有这些均反映机体的免疫功能和肿瘤之间的相互作用、内因和外因的较量结果。我们在临床上也观察到类似的现象，如某病人在胸部X线平片上发现肺内有圆形阴影，因为各种原因病人未行手术探查，因而也未能明确诊断，也未进行任何治疗，拟诊为肺良性肿瘤，一直在门诊定期随诊。1年、2年、3年，最长的我们观察了12年，在胸部X线平片上发现其迅速增大，这才开胸手术切除，术后病理报告是肺癌.