小细胞肺癌的CT形态具有不少特征：边缘膨隆、边界清楚圆滑、血管包埋征、支气管增厚而阻塞性肺炎不明显、沼泽地样增强、鸭蹼状及短指状凸起等，发生率均较高，显示小细胞癌的特征性；胸水虽不常见，但也有其特点，大多数小细胞癌的胸水不伴有结节，具有良好的流动性。
小细胞肺癌有其独特的病理学特征，细胞粘附力差，增殖活跃，侵袭力强，转移发生迅速。这些病理特征与纵膈及肺门淋巴结转移融合，并侵犯周围脂肪组织，形成冰冻纵隔的影像高度对应。
相比较鳞癌，肿瘤细胞巢团大，侵袭力相对弱，坏死成团且坏死区边界清楚，在CT增强上大多呈“湖泊样”改变，而小细胞癌的坏死不彻底，坏死边缘不清楚，增强上呈“沼泽地样”改变，非坏死区由于肿瘤细胞生存力强纤维血管形成相对不明显，本身的强化程度也较低。鳞癌巢团大，生长过程中对周围血管有较强的挤压力量，血管容易被压迫闭塞，因此鳞癌组织内血管不容易见到，相比之下，小细胞癌的挤压力量较弱，血管常常只是包绕变细，即所谓的“血管包埋征”。
综上所述，小细胞肺癌具有独特的病理影像特征，CT表现在诸多方面具有特征性，这为影像上的病理类型分析提供了许多依据。