肺癌根据病理类型分为小细胞肺癌和非小细胞肺癌，其中非小细胞肺癌又分为肺腺癌、肺鳞癌和大细胞肺癌等。根据分化程度又分为高分化、中分化和低分化肺癌，分化程度越低，肺癌的恶性程度越高，进展得也越快，转移得也越快。肺鳞癌多发生于支气管的亚段和更大的支气管，多表现为中心型，易于转移到区域淋巴结，容易出现肺空洞，侵犯血管并出现咯血。
肺腺癌最常见于不吸烟或者既往吸烟的人，是女性患者最常见的病理类型。肺腺癌通常为小的外周病灶，比较容易出现区域淋巴结和远处的转移，但是因为肿瘤比较小，而且多出现于外周，所以经常没有明显的症状。大细胞肺癌在肺癌中的比例较低，但是恶性程度比肺鳞癌和肺腺癌更高。小细胞肺癌和非小细胞肺癌的生物学行为不完全一样，小细胞肺癌对化疗和放疗敏感，但是更容易出现复发。