مشخصات عمدهٔ پاتولوژيک در کارسينوم سلول سنگفرشى عبارتند از: شاخى‌شدن، رده‌بندى سلولى و پل‌هاى بين‌سلولي. کارسينوم سلول سنگفرشى حدود ۳۰% از کل موارد سرطان ريه را تشکيل مى‌دهد. دوسوم موارد در مرکز و نزديک ناف قرار دارند و يک‌سوم موارد محيطى هستند، سرعت رشد و متاستاز در کارسينوم سلول سنگفرشى کندتر از ساير تومورهاى ريه است.
آدنوکارسينوم
آدنوکارسينوم‌ها که ۳۰% از سرطان‌هاى ريه را تشکيل مى‌دهند. به سه گروه آسينار، پاپيلارى و برونکوآلوئولار تقسيم مى‌شوند. آدنوکارسينوم آسينار از غده‌هاى پوشيده‌شده از سلول‌هاى استوانه‌اى که موسين ترشح مى‌کنند تشکيل شده است. مشخصهٔ آدنوکارسينوم برونکوآلوئولار، قطعات پاپيلارى است که داخل لومن آلوئول‌ها يا برونشيول‌هاى کوچک ديده مى‌شود. کارسينوم برونکوآلوئولار يک کارسينوم 'اسکار' معمولى است که ممکن است با انتقال آئروسل‌ها انتشار پيدا کند. احتمال اين نوع انتقال در حال افزايش است که شايد علت آن افزايش شيوع سرطان ريه در ميان زنان باشد.
سلول کوچک
کارسينوم‌هاى سلول کوچک هسته‌هاى کوچک و گرد با کروماتين هسته‌اى و سيتوپلاسم دارند. اين سلول‌ها آنقدر از نظر بيولوژيکى و بالينى با ساير انواع سلولى تفاوت دارند که انواع ديگر سرطان ريه، سرطان ريه غيرسلول کوچک ناميده مى‌شوند. کارسينوم‌هاى سلول کوچک حدود ۲۵% از کل سرطان‌هاى ريه را تشکيل مى‌دهند. اين کارسينوم‌ها در مرکز ريه ديده مى‌شوند، زود متاستاز مى‌دهند و در برابر درمان‌هاى ترکيبى چندجانبه بيشترين مقاومت را از خود نشان مى‌دهند.
سلول بزرگ
کارسينوم‌هاى سلول بزرگ از سلول‌هاى دوکى‌شکل يا بيضى بزرگى تشکيل شده‌اند که به‌صورت لايه‌ها يا کانون‌هائى در کنار هم قرار گرفته‌اند. سلول‌هاى غول‌آساى چندهسته‌اي، قطرات هيالين داخل سلولي، گليکوژن، و انکلوزيون‌هاى هسته‌اى اسيدوفيل نيز ممکن است وجود داشته باشد. اين تومورها در محيط ريه ديده مى‌شوند و در مقايسه با تومورهاى سلول کوچک شيوع و بدخيمى کمترى دارند.
آدنواسکواموس
اين تومورها هم سلول‌هاى اسکواموس (سنگفرشي) و هم سلول‌هاى آدنوکارسينوماتوز دارند. اين تومورها کمتر از ۱% سرطان‌هاى ريه را تشکيل مى‌دهند. رفتار اين تومورها به آدنوکارسينوم‌ها شباهت دارد.
کارسينوئيد
تومورهاى کارسينوئيد از سلول‌هاى کولچيتسگى منشاء مى‌گيرند، در مرکز ريه قرار دارند و يک بافت زمينه‌اى عروقى دارند. اين تومورها گاه تحت عنوان آدنوم‌هاى برونکيال طبقه‌بندى مى‌شوند، ولى با وجود کندبودن سرعت رشد و متاستاز، اين تومورها واقعاً بدخيم هستند. کارسينوئيدهاى ريوى به‌ندرت ممکن است سندرم کارسينوئيد ايجاد کنند.
کارسينوم‌هاى غدهٔ برونشيال
کارسينوم‌هاى غدهٔ برونشيال دو نوع هستند: کيستى آدنوئيد و موکواپيدرموئيد. کارسينوم‌هاى کيستى آدنوئيد از سلول‌هاى اپى‌تليالى تشکيل شده‌اند که ساختمان‌هائى شبيه به مجارى کوچک يا توده‌هاى بزرگترى حاوى فضاهاى کيستى منتشر مى‌سازند. اين تومورها قبلاً سيلندروم ناميده مى‌شدند. احتمال تهاجم موضعى در اين تومورها بيشتر است و بيشتر از کارسينوئيدها يا کارسينوم‌هاى موکواپيدرموئيد تمايل به متاستاز دارند. کارسينوم‌هاى موکواپيدرموئيد در ريه نادر هستند و مشخصهٔ آنها وجود سلول‌هاى سنگفرشي، سلول‌هاى ترشح‌کنندهٔ موکوس، و سلول‌هاى نوع بينابينى است. سلول‌ها ظاهر معمولى و طبيعى دارند و قدرت تهاجمى آنها از سلول‌هاى کارسينوم‌هاى آدنواسکواموس کمتر است.
