肺癌的病因和发病机制尚未明确，但通常认为下列因素有关。
1.吸烟，是肺癌死亡率进行性增加的首要原因，被动吸烟和环境吸烟也是肺癌的原因之一。1支烟的致癌危险性相当于1~4mrad的放射性，每天吸30支烟，最大相当于120mrad（约1.2毫西弗）的放射性剂量(一次x光片辐射剂量约0.02-0.07毫西弗)，每年相当于拍三四百张x光片辐射剂量。
2.职业致癌因子。已被确认的致人类肺癌的职业因素包括石棉，砷，铬，镍，铍，煤焦油，芥子气，三氯甲醚，氯甲甲醚，烟草的加热产物等。
3.空气污染。包括室内小环境和室外大环境污染。室内被动吸烟，燃烧煤烟燃料和烹调过程中产生的油烟雾均是致癌物​。
4.大剂量电离辐射。比如原子弹释放，​部分x线诊断的电离辐射。
5.饮食与营养。较少使用β胡萝卜素的蔬菜和水果，肺癌发生的危险性升高​。
6.其他的诱发因素。比如肺结核的患者，肺癌的危险性明显升高。病毒感染，真菌黄曲霉的感染​对肺癌的发生可能也起一定作用。
7.遗传和基因改变。肺癌可能是一种外因通过内因发病的疾病。​既往罹患恶性肿瘤或有肺癌家族史者可能为高发人群。

还有人简单总结高危五族人群：
​高危人群一：捂脸族
特征：长期遭受大气污染，这些外部环境是否造成基因突变，进而易感肺癌，仍需进一步研究。

高危人群二：油腻族
特征：常年暴露在厨房油烟里
厨房油烟污染同女性肺腺癌关系密切。烹饪产生的油烟成分复杂，含有苯并芘、挥发性亚硝胺等致突变物和致癌物。

高危人群三：烟熏族
特征：长期吸烟或被动吸烟
毫无疑问，吸烟仍是肺癌直接风险因素。烟草中至少有69种致癌物质，二手烟更甚，含有几百种有毒或致癌物质，包括甲醛、苯、氯乙烯和氢氰酸等。相对来说，二手烟对女性伤害更大。2009年，世界卫生组织数据显示，二手烟造成的死亡者中，64%是女性。

高危人群四：生气族
特征：爱生闷气
爱生闷气是一种心理污染。性格偏执、内向、不愿意交流、朋友少的人，一旦出现事业不顺、家庭不和等，心理污染指数更高，从而影响免疫机制，使癌症有可乘之机。

高危人群五：除醛族
特征：遭受装修材料污染
装修材料会释放苯、 甲醛、氡等挥发性气体，在其缓慢作用下，肺癌如今开始暴发。

除上述5种高危人群外，人口老龄化也是肺癌高发的因素之一。