A 폐암의 원인은 아직 분명하지 않습니다. 그러나 흡연을 가장 큰 위험인자로 들고 있습니다. 특히 소세포암, 편평상피암은 흡연과 깊은 관계가 있다고 합니다.  담배를 많이 피우는 사람일수록 암에 걸릴 확률이 높아지며, 매일 담배를 피우는 사람은 비흡연자에 비해 약 4.5배나 암에 걸릴 확률이 높아지며, 또 흡연하기 시작한 나이가 어릴수록 확률이 높아집니다. 20세 이하일 때부터 담배를 피우기 시작하면 비흡연자에 비해 폐암에 걸릴 확률이 6배 가까이나 높아집니다. 따라서 흡연은 흡연자 본인에게뿐만 아니라 주위의 사람들에게도 간접흡연을 통해 피해를 줍니다.  금연을 할 경우 폐암이 생길 위험도는 천천히 감소하며 금연을 시작한 나이가 젊을수록 폐암의 위험도는 전혀 흡연하지 않은 사람과 비슷해집니다. 또한 흡연자는 비록 폐암에 걸렸다 하더라도 담배를 끊어야 합니다. 금연한 암환자는 계속 흡연하는 암환자보다는 두번째 폐암이 덜 생깁니다.  하지만 폐암 중 10-20%는 흡연과 관계가 없다고 합니다. 이런 폐암의 원인으로는 대기오염이나 다른 환경요인, 방사성물질, 석면 등과의 관련성 등이 지적되고 있습니다. 

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