肺癌根据光镜下细胞的大小，首先分为非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）和小细胞肺癌（small cell lung cancer，SCLC）两种大的病理类型，由于此种分类方法便于操作，且临床实践中也证实此种分类方法和治疗原则有密切相关性，故一直延用至今，并广泛接受。肺癌确定诊断后，根据WHO制定的结合肿瘤大小（tumor，T），淋巴结转移情况（node，N）和有无远处转移（metastasis，M）三个方面将肺癌进行TNM分期后，经多学科讨论制定肺癌的综合治疗原则。由于NSCLC和SCLC的细胞生物学行为不同，其淋巴结和血行转移的特点不同，在治疗方面有很大的不同。
NSCLC只有做到根治性切除，才能给病人带来最大可能的长期生存甚至治愈机率，然而仅有25％的病人在初诊时有根治性手术机会。大多数情况下，确诊时病人的病情是一般状况差、伴有严重疾病、肺癌已达局部晚期难以切除干净或已出现远处转移，导致病人丧失手术机会。一般来讲，凡NSCLC肺癌病灶较小，局限在肺内，尚未发生远处转移，病人的全身状况较好，心肺功能可以耐受根治性手术，均以局部处理为主要治疗手段，应采用手术为主的治疗，并根据具体情况决定手术前后的综合治疗方法的采用和安排，包括术前新辅助化疗和放疗及术后辅助化疗和放疗等。随着科技发展，新技术也广泛用于肺癌的治疗，不能耐受或不愿接受手术的患者也可接受肺癌微创治疗，如肺癌微创手术、射频消融术、微波消融术或氩氦刀冷冻治疗等，也能达到一定程度的根治目的。
对于SCLC，研究发现SCLC具有早期即出现淋巴结转移和远处血行播散的特点，约2/3的病例在初诊时已有血行转移，在剩余的1/3中，大多数已有淋巴结的广泛转移，即使原发灶很小，能够完全手术切除，但仍易出现复发和转移，难以达到根治的目的，因此手术治疗不是SCLC的主要治疗步骤，取而代之的是化学治疗。临床研究证实按局限期（limited disease，LD）和广泛期（extensive disease，ED）对SCLC进行分期更适用于临床选择治疗方案。LD期意味着有治愈的可能性，应给与根治性化疗和原发灶及淋巴结引流区的放疗，ED期意味着治愈的可能性大大降低，大多数情况下采取的是姑息性化疗，仅在出现脑转移或肿瘤急症情况如上腔静脉压迫综合征、脊髓压迫综合征或骨转移剧烈骨痛、承重关键部位有骨折风险时辅以姑息性放疗。本节中除专门注明的一节介绍SCLC分期外，其余的部分所指肺癌均默认为NSCLC。
对于能手术的患者，治疗模式包括：手术-随访观察、手术-辅助化疗和/或放疗、新辅助化疗和/或放疗-手术-辅助化疗和/或放疗等多种组合，正确的TNM分期对NSCLC患者临床治疗方案的选择具有重要的指导意义，是尤为关键的一步。因而对于肺癌病人，理想的诊疗模式是：在任一非急症手术治疗前，应完成全面检查如无创性检查（内容包括病史、体检、肝肾功和生化及肿瘤标志物的化验以及影像学检查）后，借助于纤支镜、经皮肺穿刺或胸腔镜获得组织病理学诊断，由以肺癌外科手术为主要专业并通过专科认证的胸外科医生初步判断手术切除的可行性，必要时给予微创性分期手段（如纵隔镜、胸腔镜检查）进一步做到准确临床分期，将病人的所有资料提交肺癌多学科综合诊治小组评估，再合理安排各种治疗手段的实施。
术后的患者需要更换医院治疗或更换到肿瘤科接受下一步治疗时，应复印手术病历，尤其要包括出院记录、手术记录和病理报告，以使肿瘤内科医生能够准确判断病理分期，安排术后辅助化疗和/或放疗,或者直接进入定期随访期。