肺癌（lung cancer）的头号诱因就是烟草烟雾 – 每次吸入时，这些烟雾都对肺部细胞造成双重打击，给癌症的形成创造相当适宜的温床。
烟草烟雾中的焦油（tar）和甲醛（formaldehyde）等化学物质可以渗透到细胞之中并损害脱氧核糖核酸（DNA）。 这导致某些基因被严重破坏，因为这些基因掌握着细胞生长和分裂的微妙过程，一旦被破坏，那些促进分裂的基因可能变得过分活跃，发挥制动作用的基因将失去对那些失控细胞的控制。
烟草烟雾本身对遗传程序设计的破坏能导致正常的肺细胞发生癌变，但促成癌变发生的这一过程还有一个重要推力，也是吸入烟草的第二效应：炎症（inflammation）。炎症是身体免疫系统对疾病或组织损伤的一种反应。大量白血球、激素和其它物质涌入受影响的部分，与侵入物质搏斗，去除已消亡的或受伤的细胞，并尝试修复。这一过程对愈合伤口和受损组织修复再生至关重要，但它也可能成为癌症的驱动力。
许多研究都已经证实了DNA损害加上炎症的破坏性。其中有一项实验：研究者将实验白鼠的肺单独暴露于烟草致癌物（致癌化学物），或与诱发肺部炎症的物质结合使用。实验表明，这组结合加速了肺癌携带的KRAS基因的突变，这也正是人类许多肺癌的共同特征。
“KRAS 在信号传导细胞分裂的过程中起重要作用，”丹娜—法伯癌症研究所罗氏胸腔肿瘤中心（Lowe Center for Thoracic Oncology）的专家David Barbie博士（David Barbie, MD)解释说, Barbie医生的研究旨在鉴定可以用新药进行靶向定位的那些基因。“在有炎症的情况下，KRAS基本上停留在‘激活启动’的位置，导致细胞分裂活动的不间断。”
吸入香烟造成的遗传组织损伤遍布整个基因组；据Barbie医生的观察，这种损伤在已有癌变基因环境下发生的可能性并不比在没有癌变基因环境下发生的可能性高。因为该损害发生的概率是随机和无差别的，它增加了所有基因突变的概率，从而导致整个癌变概率的增加。
“一个人每吸一次烟，他（她）的肺细胞中就有30亿个DNA碱基对将全部暴露于有毒化学物质中。” Barbie医生说。 “这些碱基对中任何一个被改变或引发突变的概率很低。但是长期来看，慢性地接触烟草烟雾一定会增加不幸发生的几率，也就是癌症会引发相关肺部细胞的基因突变。吸烟越频繁，时间越久，患肺癌的风险就越高。”
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