กว่าจะตรวจพบก็มักเป็นระยะลุกลามแล้วและหลังตรวจพบว่าเป็นมะเร็งปอด ผู้ป่วยจะมีอัตราการเสียชีวิตสูง หากสามารถตรวจได้ตั้งแต่ในระยะแรก มีโอกาสรักษาให้หายขาดสูงถึง 90%
สาเหตุที่สำคัญของมะเร็งปอด คือ การสูบบุหรี่ การตรวจคัดกรองจึงมักทำในคนที่สูบบุหรี่เป็นหลักเพราะเป็นกลุ่มที่มีความเสี่ยงสูง ในปัจจุบันพบว่า นอกเหนือจากผู้ที่สูบบุหรี่แล้ว ยังมีคนกลุ่มอื่นสามารถเป็นมะเร็งปอดได้ เช่นผู้ที่รับควันบุหรี่บ่อยครั้ง ผู้ที่อยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีสารจำพวกใยหิน สารกัมมันตรังสี ควันพิษจากโรงงานอุตสาหกรรมและรถยนต์ รวมทั้งผู้ที่มีประวัติครอบครัวเป็นมะเร็งปอดหรือมะเร็งอื่นๆ
การตรวจคัดกรองโรคมะเร็งปอดตั้งแต่เริ่มต้น นิยมใช้ การเอกซเรย์คอมพิวเตอร์แบบใช้ปริมาณรังสีต่ำ หรือ low-dose computed tomography (low-dose CT) เพราะมีความไวสูง เมื่อเทียบกับเอกซเรย์ปอดแบบธรรมดา สามารถตรวจหาก้อนมะเร็งได้ แม้ก้อนมะเร็งมีขนาดเล็กหรือถูกบดบังโดยอวัยวะอื่น ทำให้แพทย์ตรวจพบก้อนมะเร็งได้ตั้งแต่ระยะแรกๆ ให้การรักษาได้ทันท่วงที และหายขาดได้ ทำให้อัตราการเสียชีวิตลดลง