肺癌的分布情况右肺多于左肺，下叶多于上叶。起源于主支气管、肺叶支气管的肺癌称为中央型肺癌。起源于肺段支气管远侧的肺癌，位于肺的周围部位者称为周围型肺癌。绝大多数肺癌起源于支气管粘膜上皮，但亦有少数癌肿起源于肺泡上皮或支气管腺体。
癌肿在成长过程中一方面治支气管壁延伸扩展，并穿越支气管壁侵入邻近肺组织形成肿块，同时突入支气管内造成管腔狭窄或阻塞。癌肿进一步发展播散则可从肺直接蔓延侵入胸壁、纵隔、心脏、大血管等邻近器管组织；
经淋巴道血道转移到身体其他部位或经呼吸道播散到其他肺叶。癌肿的生长速度和转移扩散途径取决于癌肿的组织学类型、分化程度等生物学特性。 肺癌的组织学分类目前尚无一致的意见，按癌细胞形态特征通常将肺癌分为下列主要几种类型：
（一）鳞状上皮细胞癌
简称鳞癌。在各种类型的肺癌中鳞癌最为常见，约占50%。患者年龄大多在50岁以上，男性占多数，且有长期大量吸烟病史。鳞癌大多起源于较大的支气管，常为中央型肺癌。鳞癌的分化程度高低不一，但一般生长较为缓慢。
支气管粘膜上皮细胞长期受纸烟等有害物质的刺激和损伤，首先引致纤毛丧失和基底细胞鳞状化生。这种癌前期不典型增生病变可持续多年，然后演变成为原位癌，再侵袭支气管壁其他组织。
在此阶段虽然痰液中可以查到癌细胞，但尚未呈现临床症状。鳞癌的病程较长，较晚发生转移，且通常首先经淋巴道转移，到晚期才发生血道转移。手术切除率较高，对放射及化学疗法的敏感度不及未分化癌。
鳞状上皮细胞癌的形态学特征是细胞大，呈多边形，胞浆较多，核染色深。分化程度较高者癌细胞呈复层排列，可见到细胞间桥和角化珠；分化程度中等者细胞大，呈多边形，但无角化球和细胞间桥；分化程度低者则癌细胞呈小圆形或梭形，排列无层次。
电镜检查：见癌细胞具有张力原纤维和大量的桥粒等鳞状细胞的特征
（二）未分化小细胞癌
细胞形态类似燕麦穗粒，因而又称为燕麦细胞癌。未分化小细胞癌在各种类型的肺癌中约占20%。发病年龄较轻，多见于男性，多数病人有吸烟史。一般起源于较大支气管，大多为中央型肺癌。
小细胞癌分化程度低，生长快，较早出现淋巴道转移和侵入血管经血道广泛转移到身体远处器官组织，因此在各类肺癌中，小细胞癌的预后最差。小细胞癌对放射治疗及/或抗癌药物治疗敏感度高。小细胞癌的细胞形态与小淋巴细胞相似，大小比较一致，密集成片，常有坏死灶。
细胞核大，染色深，一端较尖，形似麦粒，核仁小而多个，胞浆很少，胞浆内可有嗜银神经分泌颗粒，能产生五羟色胺、促肾上腺素等多肽类激素。临床上可呈现副癌综合征。从而认为小细胞癌可能起源于支气管粘膜上皮中的嗜银细胞。
（三）腺癌
腺癌大多起源于较小的支气管粘膜分泌粘液的上皮细胞，因此大多数腺癌位于肺的周围部分，呈球形肿块，靠近胸膜。女性病人较为多见，发病年龄亦较小。在各类肺癌中约占20%。腺癌与吸烟无密切关系，一部分病例癌肿发生在肺纤维疤痕病变的基础上。腺癌在早期一般没有明显的临床症状，往往在胸部X线检查时发现。癌肿生长较缓慢，但有的病例较早即发生血道转移，较常在呈现脑转移症状后才发现肺部原发癌肿。
分化程度较好的腺癌主要由腺体结构组成，具有腺腔或分泌粘膜，有时呈乳头状结构。分化程度低的腺癌可无腺腔结构，癌细胞集聚，呈片状或索状。腺癌细胞一般较大，胞浆丰富，含有分泌颗粒或粘液泡，胞核较大，癌细胞表面可见到丰富的微绒毛。腺癌对放射治疗敏感度差。
（四）细支气管肺泡癌
它是腺癌的一种特殊类型，发病率较低。在各类肺癌中约占3%，女性较多见。癌肿常位于肺野周围部分，分化程度好，生长缓慢，此型肺癌与肺部炎症引致的疤痕病变可能有密切关系，细支气管肺泡癌起源于末梢细支气管和肺泡的上皮组织。
电镜检查显示具有腺癌细胞特征且胞浆内有嗜锇性板层小体，因此认为癌细胞起源于Ⅱ型肺泡细胞。细支气管肺泡癌大多呈孤立或多个圆形结节，常累及胸膜，少数病例呈弥漫性浸润，遍及一个肺段、肺叶或双侧肺，形似肺炎或粟粒性结核。
癌细胞沿细支气管肺泡管和肺泡壁生长，常分泌粘液，一般呈单层排列，不侵犯肺泡间隔，因而肺泡结构仍保持完整。细支气管肺泡癌很少经淋巴或血道转移，但常侵累胸膜，产生胸水，或经气道广泛播散，引致呼吸功能衰竭。
（五）未分化大细胞癌
此型肺癌不多见，约半数起源于较大支气管，癌肿体积较大。镜检癌细胞大，大小不一致，呈多边形、圆形或梭形。胞浆丰富，胞核大，常见分裂相，不具有腺癌或鳞癌细胞的特征。癌细胞排列不规则，呈片状或条索状。恶性度高，经淋巴道或血道转移发生较早，有时在发现脑转移后才被发现预后差。
（六）支气管腺瘤
支气管腺瘤是起源于支气管粘膜下粘液腺及腺管上皮细胞的一组原发性肺、支气管肿瘤。发病率较低，仅占2%左右。这一组肿瘤生长缓慢，肉眼观察边界清楚，但常侵蚀邻近组织，可发生远处转移。
切除不彻底易局部复发，因此应列为低度恶性肿瘤。支气管腺瘤常发生于较大支气管，肿瘤血管丰富，发病年龄小，多见于女性。常见的临床症状为咳嗽、咯血和肿瘤阻塞支气管管腔引起的阻塞性肺气肿、肺不张或肺部感染。
【肺癌的扩散和转移】
肺癌的生长速度以及扩散和转移情况，决定于癌细胞的组织学类型和分化程度以及病人的免疫功能状态。一般有下列数种途径。
（一）局部直接蔓延扩散
癌肿在支气管壁发生后可向支气管腔内生长，引致管腔狭窄或完全阻塞。癌肿向支气管外长大即侵入肺组织，再蔓延扩展侵及邻近的器官组织。中央型肺癌蔓延扩展入肺门、纵隔后即可压迫或侵犯淋巴、血管，神经以及位于纵隔的多种器官和组织。
靠近肺边缘部位的周围型肺癌则常侵及胸膜，引起胸膜腔积液和胸壁转移。癌肿尚可穿越肺叶间裂侵入相邻的其它肺叶。巨大的癌肿由于中心部分缺血、组织坏死、液化，形成癌性空洞。
（二）淋巴道转移
淋巴道转移是支气管肺癌常见的主要扩散途径。未分化小细胞癌在较早阶段即可经淋巴道转移，鳞状上皮细胞癌经淋巴道转移甚为多见。腺癌常经血道转移，但亦可发生淋巴道转移。
癌细胞经支气管和肺血管周围的淋巴管道先侵入邻近的肺段或肺叶，支气管旁淋巴结，然后根据肺癌所在部位到达肺门、气管隆突下、纵隔、气管旁淋巴结，再累及锁骨上、前斜角肌和颈部淋巴结。
纵隔气管旁和颈部淋巴结转移，一般发生在肺癌的同侧，左侧肺癌淋巴转移可发生在肺癌的对侧，即所谓交叉转移。肺癌侵入胸壁和膈面胸膜后，可经淋巴道转移到腋下、颈部和上腹部淋巴结。
（三）血道转移
肺癌发生血道转移者病变已进入晚期。未分化癌可较早呈现血道转移。腺癌经血道转移较为多见。晚期鳞状上皮细胞癌经血道转移亦不少见。通常癌细胞侵入肺静脉系统，然后经左心随体循环血流而转移到全身各处器官和组织，最常见的转移部位有肝、骨骼、肾上腺、肾、脑等。
（四）气道播散
少数肺癌病例脱落的癌细胞可经气管扩散植入同侧或对侧其他肺段或肺叶，形成新的癌灶。细支气管肺泡癌较常发生气道播散。