Определение степени дифференцировки рака легкого относится к степени сходства поражения с исходной тканью под микроскопом. Степень дифференцировки рака легкого позволяет оценить степень злокачественности поражения, и в зависимости от разных степеней дифференцировки различаются варианты лечения и прогнозы. Существует 4 степени дифференцировки, при этом 1-я степень наиболее похожа на ткань происхождения и наименее злокачественна, а 4-я степень — недифференцированный рак, который наиболее отличается от ткани происхождения и наиболее злокачественен. Чем ниже класс, тем лучше результат операции, поскольку клетки обладают меньшей способностью к рецидивированию и метастазированию и могут быть легко удалены полностью. При высокой степени степень злокачественности выше, и хотя она более чувствительна к химио- и радиотерапии, из-за сильной способности к делению легко вырабатывается лекарственная устойчивость, и общий эффект хуже.