Los principales tipos histológicos de cáncer de esófago son:

1. Carcinoma escamoso o epidermoide: derivado de las células planas (escamosas) de la mucosa (parte más superficial de la pared) del esófago. Su incidencia ha decrecido de forma muy notable en los últimos 20 años.
2. Adenocarcinoma: derivado de células glandulares. El factor causante más importante es el esófago de Barrett. Es frecuente en el tercio inferior del esófago y en la unión esofagogástrica. Su incidencia se ha visto aumentada en las últimas décadas.

Existen tumores malignos esofágicos no epiteliales (no carcinomas), de presentación infrecuente, entre los que podemos destacar el leiomiosarcoma (derivado de la musculatura del esófago).

Clasificados como tumores benignos esofágicos se encuentran, entre otros, el papiloma escamoso, el adenoma esofágico, y los pólipos.