Рак легкого обычно развивается из эпителия главных и сегментарных бронхов, реже — из эпителия периферических малых бронхов. Хотя существует около десяти гистологических типов карциномы легкого, 90% из них относится к четырем основным видам: плоскоклеточный (эпидермоидный), железистый (аденокарцинома), мелкоклеточный и крупноклеточный.
Плоскоклеточные карциномы легкого являются наиболее распространенными формами (40—45%). Чаще встречаются у мужчин. Они могут быть высокодифференцированными с наличием кератиновых формаций или анапластическими (плоскоклеточными — ороговевающими или неороговевающими).
Аденокарциномы составляют 25—30% всех форм рака легкого. Чаще они локализуются на периферии легкого с преимущественно плевральным распространением.
Мелкоклеточные карциномы легкого составляют 20—25%. Они являются агрессивными и почти всегда оказываются диссеминированными заболеваниями, имеют самую тесную связь с курением и самый плохой прогноз. Этот тип карцином развивается из эндокринных клеток слизистой бронхов, нередко продуцируя полипептиды. Последние циркулируют в крови и вызывают множество паранеопластических синдромов.
Крупноклеточные карциномы легкого составляют лишь 10% всех форм рака легкого. Они могут быть центральными и периферическими.
Другие типы карциномы легкого встречаются редко. К ним относятся бронхоальвеолярная (медленно растущая, часто многоузелковая), карциноидная и слизисто-эпидермоидная (ее иногда путают с метастатическими опухолями желудочно-кишечного тракта) карциномы.