按病理可分为真性胸主动脉瘤、夹层胸主动脉瘤及假性胸主动脉瘤三类。按照瘤体形态不同可分为囊性动脉瘤、梭形动脉瘤。
1、囊性动脉瘤：即胸主动脉瘤的病变仅累及局部主动脉壁，突出呈囊状，与主动脉腔相连的颈部较窄。
2、梭形动脉瘤：病变累及主动脉全周，长度不一，瘤壁厚薄不均。动脉瘤壁及邻近主动脉可有钙化，主动脉内壁可附有血栓。