फेफड़ों का कैंसर और इससे जुड़ी मृत्यु दर मुख्य रूप से तंबाकू के सेवन से जुड़ी है। सिगरेट पीना सबसे बड़ा जोखिम कारक है, फिर भी फेफड़ों के कैंसर के सभी मामलों का एक महत्वपूर्ण हिस्सा, लगभग 15%, ऐसे व्यक्तियों में निदान किया जाता है जिन्होंने कभी धूम्रपान नहीं किया। सेकंडहैंड धुएं के संपर्क में आने से भी फेफड़ों के कैंसर के विकसित होने का खतरा काफी बढ़ जाता है। धूम्रपान छोड़ना एक दशक के भीतर फेफड़ों के कैंसर के जोखिम को 50% तक कम कर सकता है। सिगरेट, पाइप, सिगार और हुक्का जैसे तंबाकू उत्पादों को प्राथमिक कैंसर कारक एजेंट के रूप में स्थापित किया गया है। तंबाकू के अलावा, अन्य महत्वपूर्ण कारक फेफड़ों के कैंसर के विकास में योगदान करते हैं, जिनमें आनुवंशिक प्रवृत्ति, एस्बेस्टस, रेडॉन गैस और महत्वपूर्ण वायु प्रदूषण जैसे हानिकारक पर्यावरणीय पदार्थों का साँस लेना शामिल है। छाती की रेडिएशन थेरेपी जैसे पिछले चिकित्सीय हस्तक्षेप, तपेदिक जैसे कुछ पुराने फेफड़ों के रोग, और पीने के पानी में आर्सेनिक का उच्च स्तर भी मान्यता प्राप्त जोखिम कारक हैं। हाल के वर्षों में फेफड़ों के कैंसर की घटनाओं में वृद्धि, विशेष रूप से महिलाओं में, इस समूह में तंबाकू के उपयोग की बढ़ती दरों से भी संबंधित है।