Akciğer kanserinin tedavisinde kemoterapi, radyoterapi ve cerrahi yöntemler tek başlarına veya bazı hastalarda olduğu gibi birlikte uygulanabilmektedir. Uygulanacak tedaviler KHDAK’de evrelere göre farklılık gösterir. KHAK olan hastalarda eğer hastalık çok erken evrede yakalanabilirse cerrahi tedavi şansı olabilir. Ancak bu hastaların çoğunda tanı konulması sırasında hastalık zaten yaygın evrede olup, cerrahi tedavi mümkün olmamaktadır. Bu hastalarda tanıdan hemen sonra hastanın performans durumuna göre tedaviye geçilmelidir. Standart tedavi sınırlı evre hastalarda kemoterapi ve radyoterapi uygulaması, yaygın evrede ise tek basına kemoterapidir. Bu uygulamalar ile tam yanıt alınan hastalarda koruyucu kafa ışınlaması ile sağkalımda ilerleme sağlanmıştır.

Cerrahi
KHDAK tedavisinde erken evrelerde (evre 1 ve 2 ile bazı evre 3) önerilen tedavi cerrahidir (ameliyat). İlerlemiş veya başka organlara yayılmış hastalığı olan çoğu hastada cerrahi uygun bir tedavi yöntemi değildir. Ameliyat akciğer lobunun sadece bir bölümünün, bir lobun tamamının veya tüm bir akciğerin çıkarılması şeklinde yapılabilir. Tümörün boyutuna, yerleşimine ve yaygınlığına göre ameliyatın büyüklüğüne karar verilir.

Radyoterapi
Radyasyon tedavisi yüksek enerjili X ışınının kanserli hücrelerin yok edilmesi ve tümörün küçültülmesi için kullanılmasıdır. Erken evre KHDAK hastalarında cerrahi tedavinin uygulanamadığı durumlarda veya medikal olarak operasyonun mümkün olamadığı hastalarda küratif amaçlı radyoterapi uygulanabilir. Ancak sonuçlar cerrahi tedavi kadar iyi değildir. Cerrahi tedavi uygulanan Evre III olgularda cerrahi sonrası tedaviye radyoterapi eklenebilir.
İleri evre akciğer kanserinde birçok bölgede görülen bası ve metastazlara bağlı semptomların tedavisinde radyoterapiden yararlanılabilir. Bu evrede radyoterapi tedavi edici değil, semptomları gidericidir.
KHAK’de radyoterapi tümörün beyine yayılımının önlenmesi amacıyla da kullanılır. Bu ‘’koruyucu beyin ışınlaması’’ olarak adlandırılmaktadır.
Kemoterapi

Kemoterapinin ana ilkesi hastanın normal hücrelerine zarar vermeden tümör hücrelerinin büyümesini ve çoğalmasını durdurmaya yöneliktir. Tümör hücrelerine yönelik bir uygulama olsa da özellikle hızlı çoğalmakta olan normal sağlıklı hücreler de bu uygulamadan zarar görebilir. Tedaviye bağlı istenmeyen bu yan etkiler arasında bulantı-kusma, ishal, kemik iliği hücrelerinin baskılanması, saç dökülmesi, böbrek ve karaciğer fonksiyon bozuklukları, cilt döküntüleri, güneş ışığına hassasiyet vb sayılabilir. Kemoterapi uygulanacak bütün hastalara tedavi öncesi verilmesi düşünülen ilaçların yan etkileri ve bu yan etkilerle baş etme yöntemleri hakkında bilgi verilir. Hasta bu tedavi boyunca yakından izlenip gözetim altında tutulur.
Bu tedavi tümörün büyümesinin ve yayılımının kontrolünde yardımcı olmaya yöneliktir. KHDAK’de kemoterapi rezeksiyonun mümkün olduğu evre III hastalarda cerrahi öncesinde, rezeke edilemeyen lokal ileri evre (evre IIIA/B) hastalarda radyoterapi ile birlikte ve evre IV hastalarda tek başına uygulanmaktadır. Rezeke edilemeyen Evre III hastalarda eş zamanlı kemoterapi ve radyoterapi ile hastalarda sağ kalım avantajı elde edilmiştir. Evre 4 hastalarda ise kemoterapi sadece destek tedavisine göre sağ kalım avantajı ve yaşam kalitesinde artış sağlamıştır.