肺癌的病因至今尚不完全明確
上世紀五十年代以來，全球已有大量流行病學研究證實吸煙是導致肺癌首要的危險因素。長期吸煙者的肺癌發生率是不吸煙人群的20～40倍。肺癌的發生與煙草的種類、開始吸煙的年齡、吸煙的年限、吸煙量有關。
美國和英國的隊列研究表明
吸煙與肺癌之間存在著明顯的劑量效應關系;吸煙與不同肺癌細胞類型也有劑量-效應關系，與鱗癌和小細胞癌的關系明顯高于腺癌;吸煙年限對細胞類型的影響比每日吸煙量更重要，吸煙年限對所有細胞類型都有劑量-效應關系，但與鱗癌的關系比對腺癌更明朗。
一項關于中國人群肺癌發生的主要危險因素的薈萃分析表明
目前影響中國人群肺癌發生的主要因素為吸煙、室內環境污染、呼吸系統基礎疾病及家族史等。
吸煙不僅危害吸煙者本人健康，其周圍人群還會因為被動吸入大量環境中的煙草煙霧而導致健康受損。日本一項前瞻性隊列研究結果表明，重度吸煙者的非吸煙妻子患肺癌的危險性較高，且存在劑量-效應關系。國外學者B1ot將多項有關被動吸煙與肺癌關系的研究綜合分析后認為，妻子因丈夫吸煙而患肺癌的危險性增加高達30%。
煙草燃燒時會釋放致癌物質
煙霧中有250多種有毒物質或致癌物質，與肺癌關系密切的主要有多環芳烴類化合物、苯、砷、丙烯、煙堿(尼古丁)、一氧化碳和煙焦油等。實驗證明煙霧冷凝物可強烈地、重復性地誘發小鼠肺癌。此外，尼古丁可致成癮。這些致癌物質可通過不同的機制，導致支氣管上皮細胞DNA的損害，某些癌基因的激活，抑癌基因的突變和失活，最終導致細胞遺傳信息轉化癌變。