气管肿瘤主要分为原发性肿瘤，它们起源于呼吸道上皮细胞、涎腺细胞和气管的间质细胞。其中，鳞状细胞癌是最常见的恶性肿瘤，占成人气管肿瘤的1/3，其次是腺样囊性癌，占1/3。其他恶性肿瘤包括类癌、腺癌、小细胞癌等，较为少见的有黏液表皮样癌、软骨肉瘤、纤维肉瘤、平滑肌肉瘤和浆细胞瘤等。
鳞状细胞癌通常在气管下1/3段后壁发病，易引发淋巴结肿大和扩散至邻近的食管等结构。男性患者发病率是女性的2-4倍，多见于60-70岁的男性。鳞状细胞癌生长形式多样，可为外生型或溃疡型，且与吸烟关系密切，大约有1/3的患者在确诊时已发现有纵隔或肺部转移，转移时间点与口腔癌、喉癌和肺癌可能有先后关系。
相比之下，腺样囊性癌更多见于气管上1/3段，主支气管以下较少发生。它的发病率在男女之间大致相当，常见于40-60岁的患者。腺样囊性癌与吸烟无关，其生长方式通常沿着气管粘膜下层和管周神经扩散，呈潜行生长，这可能导致手术切缘阳性，增加复发风险。虽然只有10%的患者伴随淋巴结肿大和远处器官转移，但腺样囊性癌生长缓慢，病程较长，有些甚至多年无需治疗。
气管原发肿瘤罕见，上呼吸道原发恶性肿瘤大约占所有恶性肿瘤的1%，而不同部位的发病率并不一致：声门上发病率为1.3/10万，声门处为2.3/10万，但声门下及气管者仅为0.04/10万。原发于气管恶性肿瘤占全部恶性肿瘤的0.1-0.4%，每年新发病例数大约2.6/10万，其中8%发生在儿童。因此发生在成人的气管肿瘤大多是恶性（恶性占90%），儿童以良性肿瘤居多（恶性占10-30%）。手术治疗是气管肿瘤的首先治疗方法，可行手术切除的患者较不能手术的患者预后好，因此其治疗原则是局限性病变患者行手术切除，术后追踪观察有无局部复发和远处转移。