正常的胸膜可以分为脏层和壁层。脏层指的是覆盖于肺脏表面的那层薄而光滑的胸膜；壁层指的是覆盖于胸壁内侧的那层胸膜。胸膜的脏层和壁层相互移行，形成左右两个密闭的腔叫胸膜腔。正常的胸膜腔内就有少量液体，对减少胸膜的脏层和壁层之间的摩擦具有重要意义。正常的胸膜本身都具有分泌和吸收的双重作用，胸膜的分泌和吸收处于动态平衡状态。当各种原因导致的胸膜渗出增加或者吸收减少，均可以形成胸腔积液。常见的导致胸膜渗出增加的主要因素有胸腔内的感染、结核、肿瘤、系统性红斑狼疮等。这些因素造成胸膜的渗出增加，所以造成胸腔内渗出液的积聚而形成胸腔积液。另外一种原因是由于胸膜吸收减少，常见的原因有心功能不全、低蛋白血症、肾病综合征等，这些情况导致胸膜回收障碍，形成漏出性胸腔积液。