根据WHO的标准，小细胞肺癌可分为鳞状细胞癌、腺癌、大细胞癌以及腺鳞癌、支气管腺癌。
(1)鳞状细胞肺癌：占肺癌患者总数的30%，具有角化和细胞间桥的恶性上皮性肿瘤。鳞癌以中央型多见，多由肿瘤组织和大块坏死、空洞构成。支气管刺激症状出现早，纤维支气管镜检查阳性率高。光镜下以发现细胞质内含有桥粒和张力原纤维为诊断依据。好发于男性吸烟者，发展慢，远处转移率低，手术后长期存活率高。
(2)腺癌：占肺癌全部组织学类型的50％，是目前最常见的一类肺癌。典型者以腺结构为主，分化差者，可无腺泡和乳头状结构，以周围型多见，好发于女性，血行转移常见。一旦胸膜受累，易通过淋巴系统转移到纵隔淋巴结。细支气管一肺泡细胞癌是腺癌的一种特殊类型，没有明显的腺样结构，其形态与肺泡Ⅱ型细胞相似。主要表现为两种截然不同的大体形态：局限于肺段的孤立结节与整个肺内的弥漫性浸改变。
(3)未分化大细胞癌：此种肺癌光镜下特征不明显，没有腺样或鳞状分化，诊断必须排除其他类型的肺癌才能确立。光镜下与小细胞肺癌的主要区别在于胞质丰富，细胞界限清楚，细胞排列紧密而均一。电镜下则经常可以发现有腺癌，鳞癌以及小细胞癌的分化。大细胞癌的起源与支气管无关，常发生于末梢支气管和亚段区，早期即侵犯实质，发生转移，偶有侵犯周围肺组织而在CT显示为假包膜者。
(4)腺鳞癌：少见，表现为同一癌组织内同时具有两种细胞学成分，因此也具有两种细胞的生物学特点，预后差。
(5）支气管腺体癌：起源于支气管黏膜下黏液腺及腺管上皮细胞的一组原发性肺、支气管肿瘤。发病率较低，仅占2%左右。肿瘤生长缓慢，肉眼观察边界清楚，但常侵犯邻近组织，可发生远处转移。切除不彻底易局部复发，因此应列为低度恶性肿瘤。支气管腺瘤常发生于较大支气管，肿瘤血管丰富，发病年龄小，多见于女性。
