Tumor maligne originat en les cèl·lules epitelials o en les cèl·lules neuroendocrines dels bronquis. Comprèn diverses categories histopatològiques: carcinoma escatós, adenocarcinoma, carcinoma de cèl·lules grans, carcinoma de cèl·lules clares, carcinoma bronquioloalveolar, carcinoma adenoescatós, carcinoma de cèl·lules petites i carcinoma in situ. El carcinoma escatós representa el 30% dels tumors malignes pulmonars, es relaciona íntimament amb el tabaquisme, s'origina principalment en els bronquis principals (tumor hilar o perhilar) i pot presentar algunes subvarietats diferenciades: de cèl·lules petites, papil·lar ben diferenciada, basaloide i de cèl·lules fusiformes (sarcomatoide). El carcinoma de cèl·lules constitueix el 10% dels carcinomes pulmonars, és un tumor epitelial pleomòrfic sense cap mena de diferenciació escatosa o glandular i ofereix diverses modalitats: carcinoma de cèl·lules gegants, carcinoma de cèl·lules fusiformes, carcinoma semblant al limfoepitelioma, carcinoma pseudoangiosarcomatós, carcinoma neuroendocrí de cèl·lules grans i carcinoma de cèl·lules no petites amb trets neuroendocrins. El carcinoma bronquioloalveolar es presenta en forma de nodes perifèrics, nodes múltiples o infiltració pseudopneumònica i es divideix des del punt de vista microscòpic en dos tipus: mucinós i no mucinós. El carcinoma de cèl·lules petites comprèn entre el 10 i el 30% de tots els càncers de pulmó, s'origina probablement en les cèl·lules de Kulxitki(neuroendocrines ) i, per tant, pot acompanyar-se d'una gran varietat de síndromes paraneoplàstiques endocrines (síndrome de la secreció inapropiada d'hormona antidiürètica, síndrome de Cushing, síndrome d'Eatos-Lambert, síndrome carcinoide) i hom en distingeix tres subvarietats: clàssica, carcinoma mixt (cèl·lules petites i cèl·lules grans) i carcinoma de cèl·lules combinat (associat amb un component escatós o d'adenocarcinoma). L'extensió per contigüitat del carcinoma pulmonar s'efectua a través del bronqui d'origen, en sentits distal i proximal, en el parènquima pulmonar, el mediastí i la pleura. Les metàstasis ganglionars ocorren primer en la regió hilar i després en les regions mediastínica i cervical baixa. Les metàstasis a distància es produeixen principalment en el fetge, algunes zones dels pulmons, les suprarenals, els ossos, la medul·la òssia, el ronyó i el sistema nerviós central. Una modalitat especial de carcinoma pulmonar és el tumor anàleg a les neoplàsies de les glàndules submucoses dels bronquis, del qual hom distingeix dos tipus: carcinoma quístic adenoide i carcinoma mucoepidermoide.