恶性胸腔积液占全部胸腔积液的38%～53%，其中胸膜转移性肿瘤和胸膜弥漫性恶性间皮瘤是产生恶性胸腔积液的主要原因。

恶性胸腔积液占全部胸腔积液的38%～53%，其中胸膜转移性肿瘤和胸膜弥漫性恶性间皮瘤是产生恶性胸腔积液的主要原因。

研究恶性胸腔积液的病理生理学有助于发现和评价有效的治疗。胸液进出胸膜腔的基本原理早在1898年Starling 就曾描述。正常人胸膜腔内含有少量（5～15ml）液体，以减轻呼吸时壁层胸膜和脏层胸膜间的相互摩擦。胸液不断地由壁层胸膜毛细血管滤入胸膜腔，而又不断被脏层胸膜吸收，在24h 内流经胸膜腔的液体为5～10L。正常情况下，只有少量血浆蛋白漏出壁层胸膜毛细血管壁进入胸膜腔，因而形成低蛋白浓度的胸腔积液。进入胸膜腔内的蛋白只能通过淋巴引流重新进入体循环。这种淋巴引流的液体每天不超过1L。因此，胸液由体循环供应，有80%～90%胸液经胸膜腔由脏层胸膜转入肺循环，10%～20%的胸液由淋巴引流入循环。胸液产生和吸收经常处于动态平衡，主要取决于两层胸膜和胸膜腔之间的静水压、胶体渗透压及胸膜腔内的负压，以及通畅的淋巴回流。正常人胸膜腔内为负压，呼吸时平均为5c mH2O。胸液内含有蛋白（约1.7g%），具有胶体渗透压为8c mH2O。壁层胸膜由体循环供血，因此毛细血管静水压高，为30c mH2O。脏层胸膜由肺循环供血，静水压低至11c mH2O。壁层、脏层胸膜毛细血管内血浆胶体渗透压均为34c mH2O。胸液的产生和吸收均遵循Starling 定律。当调节胸液动力学的5个主要驱动力静水压、胶体渗透压、胸膜腔内负压及淋巴引流以及毛细血管渗透性发生异常时，均可造成胸腔积液。
近年来，对胸液的正常循环研究，获得了一些新的认识。现已公认壁层胸膜是胸膜腔的终端，壁层胸膜的间皮细胞之间有许多2～12μm 的小孔，该孔隙直接与淋巴网连通，引流向纵隔淋巴。成人胸膜腔24h 仅能产生100～200ml 胸液，由壁层胸膜滤出，再经壁层胸膜小孔重吸收。正常情况下，脏层胸膜对胸液的形成和重吸收作用很小。正常人胸膜滤出和重吸收速度相当，故不会造成过多液体聚集于胸膜腔，仅有少量液体保持润滑作用。
恶性肿瘤产生胸腔积液的机制是复杂多样的，见表2‐7。
表2‐7 恶性肿瘤引起胸腔积液的机制
淋巴系统引流障碍是产生恶性胸腔积液的主要机制。因为壁层胸膜小孔是吸收胸膜腔内胸液蛋白的主要途径，当恶性肿瘤转移至胸膜时，可将这些小孔堵塞，使胸液内的蛋白清除受障碍，于是胸膜腔内蛋白浓度升高；胶体渗透压增加。另外，壁层胸膜淋巴管引流主要进入纵隔淋巴结，当恶性肿瘤侵犯纵隔淋巴结时，也可减少胸腔积液的清除。胸膜小孔与纵隔淋巴结之间的淋巴管被肿瘤细胞栓塞，加重淋巴引流障碍，促进胸液增多。若恶性肿瘤侵犯胸导管导致阻塞、压迫或破坏，可引起胸腔积液增多，且多为乳糜性胸腔积液。上述多种损害可并存。
恶性肿瘤同时侵犯脏层、壁层胸膜，癌细胞种植于胸膜腔均能引起炎症反应和渗出，这是导致恶性胸腔积液的另一个重要机制。因为肿瘤转移至胸膜时，可引起炎症反应，增加毛细血管的通透性，使液体渗入胸膜腔；另外大量肿瘤细胞内的蛋白进入胸膜腔，使胸膜腔内胶体渗透压增高，促使胸液积聚在胸膜腔内。
产生恶性胸腔积液的其他机制：①肿瘤完全阻塞主支气管或叶支气管，使远端肺发生不张。虽然同侧未被阻塞的肺叶发生代偿性肺气肿，但同侧胸膜腔的负压增高，引起胸膜腔积液。Light 等在研究中间支气管阻塞伴胸腔积液的患者中，发现胸膜腔内压从－12c mH2O 降至－48c mH2O 时，200ml 的液体将积累在胸腔内；②恶性肿瘤常侵犯心包，使肺循环中静水压增高，也可引起胸腔积液；③癌肿引起的阻塞性肺炎产生类似肺炎旁胸腔积液；④在恶性肿瘤患者中，肿瘤细胞侵入血管形成癌栓；导致肺栓塞发生率增高，由于肺梗死产生的胸膜渗出可致胸腔积液；⑤胸腔肿瘤患者接受放射治疗后，可产生胸膜腔渗出性积液；⑥恶性肿瘤常因肿瘤消耗及多种因素引起摄入的营养不足造成低蛋白血症，血浆胶体渗透压降低，导致胸腔积液。
肿瘤患者产生恶性胸腔积液往往是多种机制的综合作用，主要是淋巴引流障碍和癌肿对胸膜的直接侵犯，其中直接原因引起的胸腔积液中多能找到恶性细胞，或胸膜活检的阳性率高。这种病例是手术切除的禁忌证；而阻塞性肺不张、阻塞性肺炎、肺栓塞、放射治疗后、低蛋白血症以及纵隔和肺门淋巴结肿大等引起的胸腔积液多为继发性的，因此胸液中找不到病理细胞，提示肿瘤伴发的胸腔积液非癌肿的直接胸膜侵犯，所以部分患者仍具开胸切除的手术指征。