早期肺癌由于腫瘤位于支氣管和肺組織內部，而這些部位沒有感知疼痛的神經末梢，因此，早期肺癌患者較少發生疼痛。但在某些情況下，即使是早期肺癌，由于伴發了異位內分泌綜合征，出現“肺性肥大性骨關節病”，亦可引起疼痛。“肺性肥大性骨關節病”多見于肺鱗癌患者，多發生于上下肢長骨的遠端，如手指、腕部、膝部、踝關節等部位的腫脹伴疼痛。值得一提的是，“肺性肥大性骨關節病”所伴發的疼痛與寒冷刺激無明顯關系，較少引起關節變形，不存在晨僵(早晨起床時關節僵硬，活動度差，經活動后可逐漸恢復)現象，這些特點都與風濕性或類風濕關節炎所導致的關節腫脹和疼痛相鑒別。

晚期肺癌，當腫瘤轉移并侵犯含有能感知疼痛的神經末梢的部位時，都可以引起疼痛，且多數較為劇烈。當腫瘤轉移至壁層胸膜時，可引起尖銳的疼痛，且該疼痛在深呼吸和咳嗽時加重;當腫瘤轉移至胸壁并壓迫或侵犯肋間神經時，可引起沿肋間呈橫向條帶狀分布的“放電性”疼痛;當腫瘤轉移至全身各處骨骼時，都可以引起相應部位的疼痛，如果所侵犯的骨骼屬于承重的骨骼，如下肢長骨、腰椎等，則較容易發生“病理性骨折”，一旦該類骨折形成，疼痛會急性持續性加重，程度較劇烈;當腫瘤轉移至肝臟并形成較大的腫塊時，可引起類似于原發性肝癌常發生的“鈍性”隱痛，如果腫塊在短時間內急劇增大，可引起“壓榨樣”劇痛;當腫瘤轉移至顱腦時，由于腫塊在顱骨包繞的有限空間內生長，如果腫塊較大或在短時間內生長較快，則可由于腦組織受壓、顱內壓力增高而導致出現劇烈的頭部“脹痛”，嚴重時可伴有劇烈的“噴射性嘔吐”現象。