Rak płuc jest najczęściej występującym nowotworem złośliwym na świecie i jednocześnie najczęstszą przyczyną zgonów z powodu raka, a mimo to można mu skutecznie zapobiec. Co najmniej 4 na 5 przypadków raka spowodowanych jest paleniem papierosów. W latach 20. XX wieku bardzo dużo mężczyzn zaczęło palić papierosy. Po 20 latach nastąpił dramatyczny wzrost zachorowań na raka płuc. W latach 40. coraz więcej kobiet zaczęło palić papierosy i skutki tego w postaci umieralności na raka płuc widoczne były 20 lat później, podobnie jak w przypadku mężczyzn. Nowotwory płuc zaczynają rosnąć zwykle w ścianie dróg oddechowych, od strony oskrzela do tkanki płucnej. Dotychczas zidentyfikowano około 20 typów nowotworów złośliwych, które pochodzą z płuc, jako pierwotne raki płuc. Najczęściej spotykane są rak płaskonabłonkowy, rak gruczołowy, rak drobnokomórkowy i rak wielkokomórkowy. Rak płaskonabłonkowy najczęściej pochodzi z komórek znajdujących się w oskrzelu głównym, największej gałęzi dróg oddechowych. Jest to najczęstszy nowotwór u palaczy i mężczyzn; łatwo można go rozpoznać, ponieważ komórki nowotworowe wykrztuszane są z wydzieliną na zewnątrz i można je wykryć nawet w plwocinie. Jest to także nowotwór, którego leczenie daje najlepsze efekty, ponieważ rośnie stosunkowo wolno. Rak gruczołowy - najczęstszy rak występujący u kobiet i osób niepalących papierosów - rozwija się w okolicy małych oskrzeli i oskrzelików. Często nacieka przestrzeń podopłucnową, a rozpoznanie go jest trudne, ze względu na głębokie umiejscowienie. Rak drobnokomórkowy jest najbardziej złośliwym nowotworem rozwijającym się w płucu; nazywany jest często rakiem owsianokomórkowym, ze względu na obraz mikroskopowy komórek nowotworowych. Podobnie jak rak płaskonabłonkowy, nowotwór ten rozwija się w oskrzelu głównym. Szybko rozprzestrzenia się na okoliczne tkanki, często nie dając w tym okresie żadnych objawów klinicznych. Jest szczególnie trudny do leczenia, ponieważ rozpoznawany bywa bardzo późno.