在壁层胸膜上分布着痛觉神经，当胸膜腔出现病变，尤其是壁层胸膜受侵犯的时候，在通过深吸气或者咳嗽的时候，脏壁层胸膜之间的摩擦会表现得更加明显。因此此时深吸气或者是咳嗽的时候会表现出胸痛的感觉。当脏壁层胸膜出现分离，比如胸腔积液量增加，此时的胸痛感觉反而会有所减轻。随着疾病的好转，胸腔积液量减少或者逐渐消失，但是病变仍然没有完全康复时，通过深吸气的时候再次会出现胸痛的感觉。吸气胸痛的症状和壁层胸膜的神经痛觉感觉是密切相关。