Rak pluća, kao i svi oblici raka, proizlazi iz abnormalnosti osnovne jedinice u ljudskom tijelu, stanice. Normalno tijelo održava sustave provjera i ravnoteže rasta stanica, tako da se stanice dijele samo kada je to potrebno. Poremećaj tog sustava provjera i ravnoteže na rast stanica rezultira nekontroliranim dijeljenjem ili proliferacijom stanica koje s vremenom stvore masu koja se zove tumor. Rak pluća je najčešći rak i u muškaraca i u žena, te je najčešći uzrok smrti od raka u oba spola. Prema histološkoj slici, rak pluća je razvrstan u četiri skupine: rak pločastih stanica, rak malih stanica, adenorak i rak velikih stanica. Najveći broj slučajeva raka pluća nastaje iz iz epitelnih stanica glavnih i segmentalnih bronha, a rjeđe iz malih, perifernih bronha. Međutim, rak se može također širiti (metastazirati) u pluća iz drugih dijelova tijela. To je zloćudni epitelni tumor koji raste polagano i podmuklo, često bez simptoma, brzo se širi u druge organe, a rezultati liječenja su skromni. Pušenje cigareta glavni je uzrok raka pluća, a mali dio uzrokuju stvari na koje se nailazi ili udiše pri radu. Izlaganje azbestu, ionizacijskom zračenju, niklu, kromu i arsenu, te pasivno pušenje pridonose razvoju te bolesti. Uloga onečišćenja zraka kao uzroka raka pluća je još uvijek nesigurna. Simptomi raka pluća ovise o tipu, smještaju i načinu na koji se širi. Rak pluća jedan je od najsmrtonosnijih oblika raka, a prosječni životni vijek kod uznapredovalog stadija, unatoč liječenju rijetko prelazi godinu dana nakon postavljanja dijagnoze. Nadu pruža razvoj novih lijekova za liječenje raka pluća uz razvoj dijagnostičkih testova koji omogućavaju njegovo otkrivanje i liječenje u ranoj fazi.