支配壁胸膜的神经为肋间神经和膈神经，属躯体感觉神经。胸膜炎等疾患刺激神经引起的疼痛不仅可沿肋间神经向胸、腹壁放射，也可沿膈神经向颈部和肩部放射。脏胸膜的神经来自肺丛，经肺门沿肺动脉的外膜、支气管周围和小叶间隔进入肺表面，属内脏感觉神经。