病因および病態は明確に定義されていないが.通常.以下の因子が関係していると考えられている：1.喫煙：喫煙が肺がん死亡率の漸増の主な原因であることが.多くの研究で示されている。 タバコの煙に含まれるベンゾ(a)ピレン.ニコチン.ニトロソアミン.少量の放射性元素ポロニウムには発がん作用があり.特に扁平上皮細胞がんや未分化小細胞がんを引き起こしやすい。 非喫煙者に比べ.喫煙者の肺がんリスクは平均4～10倍.ヘビースモーカーでは10～25倍にもなる。 喫煙量と肺がんには明確な量-1効果の関係があり.喫煙開始年齢が若いほど.喫煙期間が長いほど.喫煙量が多いほど肺がんの発生率は高くなる。 タバコ1本の発がんリスクは0.01～0.04mGyの放射線量に相当し.紙巻タバコを1日30本吸うと1.2mGyの放射線量に相当する。 受動喫煙や環境喫煙も肺がんの原因である。 夫が喫煙する非喫煙者の妻の肺がんリスクは.夫婦ともに喫煙しない家庭の妻の2倍であり.夫の喫煙量が多いほどリスクは高くなる。 禁煙後.肺がんのリスクは年々減少し.1～5年の禁煙で半減することは心強い。 米国での研究結果によると.肺がんのリスクは禁煙後2～15年の間に漸減し.その後の罹患率は生涯非喫煙者と同等である。 2.職業性発がん因子：職業性発がん因子としては.アスベスト.ヒ素.クロム.ニッケル.ベリリウム.コールタール.マスタードガス.トリクロロメチルエーテル.クロロメチルエーテル.タバコの加熱生成物.ウラン.ラジウムなどの放射性物質の崩壊によって発生するラドンやラドン娘ガス.電離放射線.マイクロ波などが肺がんの原因となることが確認されている。 これらの要因は肺がんのリスクを3～30倍高める。 中でもアスベストは発癌物質として認識されており.暴露された人の肺癌.胸膜中皮腫.腹膜中皮腫の発生率は著しく高く.潜伏期間は最大2O年以上である。 アスベスト曝露喫煙者の肺がん死亡率は非曝露喫煙者の8倍である。 さらに.ウラン被曝と肺がん.特に小細胞肺がんには密接な関係があり.喫煙はこのリスクを著しく悪化させる。 3.大気汚染：大気汚染には屋内の小さな環境汚染と屋外の大きな環境汚染があり.屋内での受動喫煙.燃料の燃焼.調理過程で発がん物質が発生する可能性がある。 いくつかのデータによると.屋内での石炭の使用.煤煙やその不完全燃焼物質への暴露は.肺がんの危険因子.特に女性の腺がんに大きな影響を与える。 調理中の暖房から放出される油煙も無視できない発がん要因である。 重工業都市の大気中には.3,4-ベンゾピレン.酸化ヒ素.放射性物質.ニッケル.クロム化合物.不燃性脂肪族炭化水素などの発がん性物質が存在する。 汚染のひどい大都市の住民が毎日吸入する空気中に含まれるベンゾ(a)ピレンの量は.紙巻きたばこ20本分の含有量を超え.紙巻きたばこの発がん作用を増大させる。 大気中のベンゾ(a)ピレン含有量が1ug/m2増加するごとに.肺がんの死亡率が1％～15％増加する可能性がある。 4.電離放射線：大量の電離放射線は肺がんを引き起こす可能性があり.また.中性子線とa線を放出する広島の原爆とa線のみの長崎の原爆のように.放射線によって生じる影響も異なり.前者の肺がんのリスクは後者のそれよりも高い。 米国は1978年に.一般人口の電離放射線源は.自然から約49.6％.医療照射から約44.6％.X線診断から約36.7％と報告している。 食事と栄養：β-カロテンを含む野菜や果物の摂取量が少ないと肺がんのリスクが高まるという研究結果もある。 血清中のβ-カロチン濃度が低い人は肺がんのリスクも高い。 疫学調査のデータからも.β-カロテンを含む緑黄色.オレンジ色の野菜や果物.ビタミンAを含む食品をより多く摂取することで.肺がんのリスクが低下することが示されており.この予防効果は喫煙者または喫煙者であった人に特に顕著である。 6.その他の素因：アメリカ癌学会は肺癌の素因として結核を挙げている。 結核患者の肺がんリスクは.通常の人の10倍である。 主な組織型は腺癌である。 さらに.ウイルス感染.真菌毒素（アフラトキシン）なども肺がんの発生に関与している可能性がある。 7.遺伝と遺伝子の変化：長期にわたる探求と研究の結果.肺がんは外的要因から内的要因を経て発症する病気である可能性が徐々に認識されるようになった。 上述した外的要因は.細胞の悪性化を誘発し.プロト癌遺伝子の活性化.癌遺伝子の不活性化.自己フィードバック分泌ループの活性化.アポトーシスの阻害などの不可逆的な遺伝的変化を引き起こし.制御不能な細胞増殖をもたらす可能性がある。 これらの遺伝子の変化は.長期間にわたって多段階の確率的な方法で生じる。 多くの遺伝子が癌化するメカニズムは不明であるが.これらの変化は最終的に.増殖.アポトーシス.分化.シグナル伝達.運動性など.細胞の主要な生理的機能の制御を失うことに関与している。 肺がんと密接に関連するがん遺伝子には.ras遺伝子ファミリー.myc遺伝子ファミリー.c-erbB-2遺伝子.Bcl-2遺伝子.c-fos遺伝子.c-jun遺伝子などがある。 関連する癌遺伝子にはp53.Rb.CDKN2およびFHIT遺伝子がある。 肺癌の発生と進行に関連する分子変化には.hMSH2やhPMS1などのミスマッチ修復遺伝子の異常やテロメラーゼの発現も含まれる。