1922年，Hampeln发现持续吸烟和吸入灰尘，可刺激支气管上皮诱发癌症，1924年，Moller用焦油涂在兔背部，发现其肺癌的发生率略有增加，目前认为吸烟是肺癌的最基本高危因素，烟草中有超过3000种化学物质，多链芳香烃类化合物(如：苯并芘)有很强的致癌活性，能作用于人体组织(特别是肺组织)内的某些特殊的酶，产生细胞分子结构(如DNA)的突变，可能有K-ras的突变。
估计有高达15%的肺癌患者有环境和职业接触史，有足够证据证实以下9种工业成分增加肺癌的发生率：铝制品的副产品，砷，石棉，bis-chloromethyl ether，铬化合物，焦炭炉，芥子气，含镍的杂质，氯乙烯，长期接触铍，镉，硅，福尔马林等物质也会增加肺癌的发病率，另外，空气污染，特别是工业废气都是肺癌的高危因素。
铀和氟石矿工接触惰性气体氡气，衰变的铀副产品等，较其他人的肺癌发生率明显要高，但是电离辐射的人员不会增加肺癌的发生。
如肺结核，支气管扩张症等患者，支气管上皮在慢性感染过程中可能化生为鳞状上皮，终致癌变，但这类情况较为少见。
家族，遗传和先天性因素以及免疫功能降低，代谢，内分泌功能失调等也可能是肺癌的高危因素。
工业发达国家肺癌的发病率高，城市比农村高，厂矿区比居住区高，主要原因是由于工业和交通发达地区，石油，煤和内燃机等燃烧后和沥青公路尘埃产生的含有苯并芘致癌烃等有害物质污染大气有关，调查材料说明大气中苯并芘浓度高的地区，肺癌的发病率也增高，大气污染与吸纸烟对肺癌的发病率可能互相促进，起协同作用。
癌肿不断增长，可阻塞支气管管腔，同时还向支气管外的肺组织内扩展，靠近肺外围的肿瘤可侵犯胸膜和胸壁，中央型或靠近纵隔的肿瘤更可侵犯胸膜和胸壁，中央型或靠近纵隔的肿瘤更可侵犯其他器官，巨大的肿瘤可发生中心部分缺血性坏死，形成癌性空洞。
是肺癌的晚期表现，癌细胞随肺静脉回流到左心后，可转移到体内任何部位，常见转移部位为肝，脑，肺，骨酷系统，肾上腺，肾和胰。
肺泡细胞癌病例，细支气管和肺泡壁上的癌细胞很容易脱落;癌细胞可以经支气管管道扩散到邻近的肺组织中，形成新的癌灶。
肺的淋巴引流有一定的规律右肺上叶流向右肺门及右上纵隔淋巴结，右肺中叶流向中，下叶汇总区淋巴结，隆突下及右上纵隔淋巴结，右肺下叶引至中，下叶汇总区，隆突下，下肺韧带以及右上纵隔淋巴结，左肺上叶引至主动脉弓下(Bottallo)淋巴结，左前上纵隔淋巴结，左肺下叶淋巴流向上下叶汇总区，隆突下以及跨越纵隔到右上纵隔淋巴结，如采用成毛绍夫的淋巴结肺癌的淋巴结转移(N状态)则可以显示。
肺癌的组织学分类：主要的肺癌病理类型被分为小细胞肺癌和非小细胞肺癌两大类，WHO组织病理学分类是基于光镜指标并参考组化，免疫组化，电镜等辅助检查结果。
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