各种炎症或物理因素刺激肋间神经、脊髓后根传人纤维、支配心脏及主动脉的感觉纤维、支配气管、支气管及食管的迷走神经感觉纤维和隔神经均可引起胸痛。最常见的胸痛是心脏疾病引起的胸痛。大部分非心源性胸痛源自于胸膜或胸壁，壁层胸膜有痛觉神经分布，主要来自于肋间神经和膈神经。神经末梢对于炎症和胸膜的牵拉敏感，而不像以前认为的那样是由于脏层和壁层胸膜的摩擦所致。肺组织和脏层胸膜缺乏痛觉感受器，因此肺实质即使有严重的病变也可以没有胸痛发生。