引起结核性胸膜炎的途径有：①肺门淋巴结核的细菌经淋巴管逆流至胸膜；②邻近胸膜的肺结核病灶破溃，使结核杆菌或结核感染的产物直接进入胸膜腔内；③急性或亚急性血行播散性结核引致胸膜炎；④机体的变应性较高，胸膜对结核毒素出现高度反应引起渗出；⑤胸椎结核和肋骨结核向胸膜腔溃破。以往认为结核性胸腔积液系胸膜对结核毒素过敏的观点是片面的，因为针式胸膜活检或胸腔镜活检已经证实80%结核性胸膜炎壁层胸膜有典型的结核病理改变。因此，结核杆菌直接累及胸膜是结核性胸膜炎的主要发病机制。

早期胸膜充血，白细胞浸润，随后为淋巴细胞浸润占优势。胸膜表面有纤维素性渗出，继而出现浆液性渗出。由于大量纤维蛋白沉着于胸膜，可形成包裹性胸腔积液或广泛胸膜增厚。胸膜常有结核结节形成。