Z rakiem płuca jest powiązanych kilka polimorfizmów genetycznych. Dotyczą one m.in. genu kodującego interleukinę 1, cytochrom P450, promotory apoptozy, takie jak kaspaza-8. oraz cząsteczki naprawiające DNA, jak XRCC1. Ludzie posiadający pewne formy tych genów mają zwiększone ryzyko wystąpienia raka płuca po wystąpieniu ekspozycji na karcynogeny.
Klasyfikacja Rak płuca wywodzi się z nabłonka oskrzelowego.
Podział histologiczny według WHO Częstość występowania nowotworów złośliwych płuca Typ histologiczny Częstość (%) Niedrobnokomórkowy rak płuca 80,4 Drobnokomórkowy rak płuca 16,8 Rakowiak 0,8 Mięsak 0,1 Nieokreślony rak płuca 1,9
Podtypy niedrobnokomórkowego raka płuc Podtyp histologiczny Częstość występowania pośród wszystkich nowotworów złośliwych płuca (%) Rak płaskonabłonkowy płuca 31,1 Gruczolakorak Gruczolakorak (nieokreślony) 23,2 Rak oskrzelikowo-pęcherzykowy 3,0 Rak gruczołowo-płaskonabłonkowy 1,2 Gruczolakorak brodawkowaty 0,7 Rak mukoepidermoidny 0,1 Rak gruczołowy, torbielowaty 0,04 Inne określone gruczolakoraki 1,1 Rak wielkokomórkowy 10,7 Rak olbrzymio- i wrzecionowatokomórkowy 0,4 Inny/nieokreślony niedrobnokomórkowy rak płuca 8,9
thumb|Obraz histopatologiczny drobnokomórkowego raka płuca – materiał biopsyjny