胸痛的产生是由于各种物理、化学因素及炎症因子刺激胸部的感觉神经纤维，产生痛觉冲动传至大脑皮层的痛觉中枢而形成的。胸部的感觉纤维分布大致有：第一、支配胸壁各层结构和内胸膜膈肌周边部分的肋间神经感觉纤维；第二、支配心脏及大血管的交感神经纤维；第三、支配气管、支气管及食管的迷走神经；第四、支配膈肌中央部分心包膈面的膈神经。
肺上并没有神经纤维分布，所以肺不会有疼痛的感觉，胸痛才是肺痛的根本原因。胸痛是临床上常见的主诉，引起胸痛的疾病种类很多，涉及了胸部的所有器官，因此在出现胸痛的时候要考虑的疾病比较多，包括胸壁病变中的皮肤皮下组织病变、周围神经病变、肌肉病变、膈肌及关节病变，胸腔脏器疾病里的心脏及主动脉疾病、呼吸系统疾病、食管疾病、胸腺疾病、纵隔疾病，胸腔外脏器包括肩关节及其周围组织疾病、腹腔脏器疾病、过度通气综合征和精神心理障碍等，都可导致胸痛的产生。