呼吸时胸口疼痛的发生机制主要是胸膜性疼痛和胸壁痛，壁层胸膜的痛觉神经主要来自肋间神经和膈神经，肺组织和脏层胸膜缺乏痛觉感受器，胸膜性疼痛的特点是疼痛与呼吸和咳嗽相关，屏住呼吸时可使胸痛减轻或消失，按压胸痛部位的胸壁不会使胸痛加重，导致胸膜性胸痛最常见的疾病是气胸、肺栓塞、肺炎、细菌性或病毒性胸膜炎等。除了胸膜性胸痛，胸壁疼痛也会出现呼吸时胸口痛的现象，常见的病因包括肋间肌肉损伤、肋间神经炎、带状疱疹、非化脓性肋骨软骨炎、肋骨骨折等。胸壁痛与胸膜性疼痛的区别在于咳嗽与运动可明显加重胸壁痛，呼吸的时候同样胸壁痛也会加重，但是按压疼痛部位可明显使胸痛加重，疼痛的性质与病人感觉是相同的。