小細胞肺癌は一種の低分化神経内分泌腫瘍であり、急速な増殖と早期の広範囲な転移を特徴とする。 小細胞肺癌の細胞質には、内分泌および化学受容器機能を有する神経内分泌顆粒が存在し、5-ヒドロキシトリプタミン、カテコールアミン、ヒスタミンなどの物質を分泌し、皮膚の紅潮、喘鳴、下痢、頻脈などの症状を示すカルチノイド症候群を引き起こすことがある。 中心性小細胞肺癌の典型的な症状は、肺門の腫瘤と縦隔リンパ節腫大による咳嗽と呼吸困難である。 小細胞肺癌は悪性度が高く、浸潤性および進行が速いという生物学的特徴から、診断時に90％以上の患者が胸腔内転移または遠隔転移を有する。 一般に外科的治療は推奨されず、非外科的治療が治療の中心となることが多く、化学療法が小細胞肺癌の治療の第一選択となる。