(一)发病原因
胸膜肿瘤大多为转移性肿瘤，主要来源是肺癌胸膜转移(36%)，其次为乳腺癌，淋巴瘤、卵巢癌、胃癌和肉瘤特别是黑色素瘤。恶性肿瘤胸膜转移可引起恶性胸腔积液，6%有恶性胸腔积液的病人从未找到原发癌。有三种3肿瘤转移至胸膜，引起恶性胸水，约占全部恶性胸水病例的75%;肺癌30%，乳腺癌25%，淋巴瘤20%。转移性卵巢癌占6%。肉瘤，特别是黑色素瘤占了3%。6%有恶性胸水的病人从未找到原发癌。
(二)发病机制
转移性胸膜肿瘤引起恶性胸腔积液有多种不同的机制(表1)。按Light的意见，肿瘤转移至胸膜，增加胸膜表面渗透性，使更多的蛋白渗入胸膜腔。但是恶性胸腔积液病人的胸膜腔蛋白平均量与充血性心衰病人的胸腔蛋白含量相等，故增加胸膜渗透性不是引起胸腔积液的主要原因。
在大多数转移性胸膜肿瘤病人，胸腔积液的主要机制可能是降低从胸膜腔内清除蛋白的能力。从恶性胸腔积液病人胸腔引出的淋巴液量较结核病、肺栓塞或充血性心衰病人少，其原因是由于肿瘤转移至壁层胸膜，堵塞其淋巴管，或是肿瘤累及纵隔淋巴结，减少流入壁层胸膜的淋巴流量。
一叶或主要支气管被肿瘤堵塞，则梗阻远端的肺组织变为不张，而其余肺组织过渡膨胀或同侧胸廓内陷，均可导致胸腔负压增高。如果支气管部分梗阻引起远端肺炎，则可形成类肺炎胸腔积液。
胸导管被肿瘤堵塞也可引起乳糜胸，大部分非创伤性乳糜胸是继发于肿瘤侵犯胸导管，淋巴瘤极易引起乳糜胸。倘若肿瘤累及心包，使体循环和肺循环的静脉压升高，则有可能引起胸腔漏出液。恶性转移性胸膜肿瘤病人的胸腔积液，也可能由于低蛋白血症、肺栓塞或放射治疗后造成。
在支气管肺癌病人，其胸膜转移是由于肺动脉内肿瘤栓子流入同侧脏层胸膜，而壁层胸膜转移是脏层胸膜转移的延伸。两侧胸膜如有转移，说明病人的肝脏已被累及，肿瘤栓子由肝转移灶再转移到胸膜。
在非支气管源性癌病人，胸膜转移通常由于肝的原发灶或转移灶再转移而来。