正常情况下，胸膜壁层与脏层紧贴在一起，即胸膜腔是闭合的，无气体存在。正常人自主吸气时，由于胸壁的扩张和肺的弹性回缩力，胸膜腔内负压增大。当肺泡或其他肺内气腔与胸膜交通或胸膜与外界相通时，气体就会顺压力梯度进入胸膜腔。受气体压迫，纵隔及器官向健侧移位。
引起胸膜腔与外界或与肺泡腔、支气管相通从而产生气胸的机制如下：
1 .机械性损伤使胸膜腔与外界或肺泡相通。
2 .肺组织结构的异常使之在一定诱因或无明显诱因时易于发生破裂，可能引起肺泡内压力增高，使肺泡破裂的诱因有剧咳、打喷嚏、排便屏气、搬移重物等。
3 .其他 气腹时，腹腔的气体经膈肌裂隙进入胸膜腔，或当病人突然从高压环境进入常压或低压环境时
