兩層膜，一層薄薄的液體
胸膜是包裹在每個肺外的一層光滑的雙層膜。內層（臟層胸膜）緊貼肺表面；外層（壁層胸膜）襯貼胸壁內側、膈肌和縱隔。兩層之間是胸膜腔——正常情況下只是一個潛在腔隙，並非敞開的空腔，僅含數毫升潤滑液。
這層薄薄的液體有兩個作用。第一，潤滑，使兩層膜在呼吸時彼此無摩擦地滑動。第二，液膜的表面張力使兩層像兩片濕玻璃片一樣彼此黏附——易於滑動，卻難以拉開。正是這種黏附把肺與胸壁耦合在一起。
負壓使肺保持張開
由於彈性回縮，肺總是想向內塌陷；胸壁則想向外彈開。這兩股相反的拉力在胸膜腔內造成輕微的真空。這種胸膜腔內壓相對於大氣是負的——靜息時約為 −5 cm H₂O，吸氣時變得更負。
跨越肺壁的壓力差——跨肺壓——使肺泡保持充氣。只要胸膜腔保持密封並維持負壓，每次呼吸時肺就會跟隨胸壁向外擴張。一旦密封被破壞，肺的回縮力就會將其向內拉、遠離胸壁：這就是塌陷。
當胸膜腔發聲：胸膜炎性疼痛
臟層胸膜沒有痛覺纖維，但壁層胸膜神經分布豐富。當它發炎或與受刺激的表面摩擦時，你會感到尖銳的[[pleuritic-chest-pain|胸膜炎性胸痛]]——吸氣、咳嗽或活動時刺痛，屏住呼吸時緩解。這種與呼吸相關的疼痛模式正是胸膜病變的典型特徵。