Huit à 9 cancers du poumon sur 10 sont causés par le tabac. C'est surtout la durée totale du tabagisme (nombre d'années pendant lesquelles on a fumé) plutôt que son intensité (nombre de cigarettes fumées par jour) qui est déterminante. L'âge de début du tabagisme semble également jouer un rôle: plus on commence jeune (actuellement dès 11 - 12 ans, voire avant), plus le risque à long terme augmente et plus jeune on risque d'être atteint (dès la quarantaine) d'un cancer pulmonaire.

Un ancien fumeur reste plus exposé que quelqu'un n'ayant jamais fumé, même si l'arrêt du tabac diminue très fortement le risque et est donc vivement conseillé.

Pour les non-fumeurs, le tabagisme passif (le fait de respirer régulièrement la fumée des autres) augmente leur risque de cancer pulmonaire de ± 30%. L'impact du tabagisme passif est d'autant plus grand que les individus exposés sont jeunes, comme les enfants de parents fumeurs. 

D'autres facteurs de risque, intervenant dans ± 10% des cas sont également connus. Il s'agit d'une exposition intense ou répétée (le plus souvent d'origine professionnelle) à des substances comme l'arsenic, le nickel, le chrome, les goudrons, l'amiante etc.
Le radon (gaz radioactif émis par certaines roches) est également incriminé.

Notons que l'accumulation des facteurs de risque (tabac + amiante ou tabac + radon par exemple) augmente la probabilité de développer la maladie.

Une alimentation pauvre en fruits et légumes chez les fumeurs semble également augmenter légèrement le risque de cancers du poumon, sans qu'on puisse actuellement expliquer pourquoi.

Dans un très petit nombre de cas, on ne trouve aucune cause extérieure pouvant expliquer le développement de la maladie.

Enfin, rappelons que les cancers du poumon ne sont ni héréditaires, ni contagieux !