Bei der Entstehung von Lungenkrebs können viele verschiedene Faktoren zusammen wirken. In erster Linie tragen schädigende Substanzen in der Atemluft dazu bei, dass sich die Schleimhautzellen der Bronchien nach und nach in Krebszellen umwandeln. Der bei weitem wichtigste Risikofaktor für Lungenkrebs ist das Rauchen . Aber auch Schadstoffe am Arbeitsplatz und in der Luft gelten als Risikofaktoren. Des weiteren spielen die Ernährung, Infektionen und Berufserkrankung  (zum Beispiel Silikose) und möglicherweise auch erbliche Vorbelastungen eine Rolle. Auch wenn für letzteres bislang keine eindeutigen Beweise existieren, so kann man doch eine familiäre Häufung von Lungenkrebs beobachten.

90 Prozent aller Lungenkrebsfälle sind dem Rauchen zuzuschreiben. Im Zigarettenrauch sind zahlreiche Krebs erregende Substanzen enthalten. Das Risiko an einem Bronchialkarzinom zu erkranken, ist für einen Raucher etwa 10-15 Mal so hoch wie für einen Nie-Raucher. Diese Gefährdung nimmt natürlich mit steigender Zahl der täglich gerauchten Zigaretten und mit der Dauer des Rauchens zu. Etwa jeder dreißigste Raucher erkrankt im Laufe seines Lebens. Bei Pfeifen- und Zigarrenrauchern, die den Rauch nicht inhalieren, ist das Risiko für Lungenkrebs deutlich geringer als beim inhalativen Zigarettenrauchen, aber noch hoch im Vergleich zu dem eines Nichtrauchers. Allerdings gibt es eine Untergruppe der Zigarren und Pfeifenraucher, die wie Zigarettenraucher inhalieren. Hier ist das Risiko vergleichbar mit dem der Zigarettenraucher. Selbst Passivraucher (Menschen, die selbst nicht rauchen, sich aber in Räumen aufhalten, wo geraucht wird) haben ein erhöhtes Krebsrisiko: Passivrauchen  erhöht das Lungenkrebsrisiko um den Faktor 1,3.

Das berufsbedingte Lungenkrebsrisiko ist wesentlich geringer als das Risiko von Rauchern. Etwa ein Prozent aller Fälle mit Bronchialkarzinomen werden durch das Einatmen von Substanzen verursacht, mit denen die Betroffenen an ihrem Arbeitsplatz zu tun haben. Dabei ist Asbest in über 90% der Fälle verantwortlich, aber auch Arsen, Beryllium, Cadmium, Chrom, Nickel, aromatische Kohlenwasserstoffe sowie Dieselabgase spielen eine Rolle. Diese Stoffe fallen vor allem in der Metallverarbeitung, bei der Kohlegas- und Koksherstellung, in Gießereien oder bei der Gummiherstellung an. Auch bei Arbeitern in Uranbergwerken ist das Lungenkrebsrisiko durch den Kontakt mit dem dort natürlich vorkommenden, radioaktiven Edelgas Radon erhöht. Eine starke Luftverschmutzung - insbesondere durch Dieselruß - kann das Lungenkrebsrisiko ebenfalls erhöhen (1,5-fach). Vor allem bei Rauchern  führen Schadstoffe - egal ob am Arbeitsplatz oder in der Außenluft - zu einem zusätzlich deutlich erhöhten Lungenkrebsrisiko.

Eine vitaminarme Ernährung erhöht das Risiko an Lungenkrebs zu erkranken auf etwa das Doppelte – besonders bei Rauchern . Deshalb ist es wichtig, regelmäßig Obst und Gemüse zu essen. Betacarotin aus Blattgemüse und Karotten sagt man zum Beispiel einen schützenden Effekt gegen Lungenkrebs nach. Allerdings sind Vitamine, die in Form von Nahrungsergänzungsmitteln oder hochdosierten Präparaten zugeführt werden, keine Alternative: Bei Rauchern scheinen sie das Krebsrisiko nicht zu senken, sondern sogar zu steigern. Im Verhältnis zum schädigenden Einfluss des Rauchens ist die Beteiligung der Ernährung bei der Entstehung von Lungenkrebs jedoch insgesamt gering.

Allgemein sind Narben in der Lunge - aufgrund vorangegangener Entzündungen oder Infektionen (wie z.B. infolge von Tuberkulose oder Silikose) oder nach Verletzungen - mit einem erhöhten Krebsrisiko verbunden. Denn Krebs entwickelt sich bevorzugt in jenen Bereichen der Lunge, die infolge einer Tuberkulose oder anderen Erkrankung vernarbt sind. Auch hier sind Raucher zusätzlich verstärkt gefährdet.

Auch eine erbliche Vorbelastung kann die Gefahr für Lungenkrebs erhöhen. Wenn ein Elternteil an einem Bronchialkarzinom erkrankt ist, steigt das Risiko der Kinder um das zwei- bis dreifache.