两层膜，一层薄薄的液体
胸膜是包裹在每个肺外的一层光滑的双层膜。内层（脏层胸膜）紧贴肺表面；外层（壁层胸膜）衬贴胸壁内侧、膈肌和纵隔。两层之间是胸膜腔——正常情况下只是一个潜在腔隙，并非敞开的空腔，仅含数毫升润滑液。
这层薄薄的液体有两个作用。第一，润滑，使两层膜在呼吸时彼此无摩擦地滑动。第二，液膜的表面张力使两层像两片湿玻璃片一样彼此黏附——易于滑动，却难以拉开。正是这种黏附把肺与胸壁耦合在一起。
负压使肺保持张开
由于弹性回缩，肺总是想向内塌陷；胸壁则想向外弹开。这两股相反的拉力在胸膜腔内造成轻微的真空。这种胸膜腔内压相对于大气是负的——静息时约为 −5 cm H₂O，吸气时变得更负。
跨越肺壁的压力差——跨肺压——使肺泡保持充气。只要胸膜腔保持密封并维持负压，每次呼吸时肺就会跟随胸壁向外扩张。一旦密封被破坏，肺的回缩力就会将其向内拉、远离胸壁：这就是塌陷。
当胸膜腔发声：胸膜炎性疼痛
脏层胸膜没有痛觉纤维，但壁层胸膜神经分布丰富。当它发炎或与受刺激的表面摩擦时，你会感到尖锐的[[pleuritic-chest-pain|胸膜炎性胸痛]]——吸气、咳嗽或活动时刺痛，屏住呼吸时缓解。这种与呼吸相关的疼痛模式正是胸膜病变的典型特征。