评价胸痛的首要任务是区别呼吸系统的胸痛还是和其他系统有关的胸痛，这并非总是很容易。疼痛的性质和发生的环境常可用于区分心绞痛或心肌梗死的疼痛；单纯根据病史可能较难辨别间壁动脉瘤所致的疼痛。然而，物理检查，X线(有时包括CT或血管造影)以及心电图检查通常可明确诊断。食管疼痛的特征是与进食和反酸有关。为进一步讨论胸痛，可参见第202节和第20节的食管源性胸痛。

多数非心源性胸痛源于胸膜和胸壁。胸膜痛的典型表现是深呼吸或咳嗽使之加重，固定胸壁可使之被控制，譬如病人会压着一侧胸壁，避免深呼吸，或抑制咳嗽。病人通常能指出胸膜疼痛的部位。一段时间后，胸痛可能从一个位置移到另一个位置。如果产生胸腔积液，由于发炎的胸膜表面被隔开可使疼痛消失。胸膜摩擦音常伴随着胸膜疼痛，但也可单独发生。

源于胸壁的疼痛也可因深呼吸或咳嗽而加重，但通常能由局部压痛来鉴别。虽然胸膜性疼痛有时也可能有触痛(如肺炎球菌肺炎)，但通常轻微，定位不明确，且只有深压才能够引出。胸壁外伤或肋骨骨折常有明显的病史，但是剧烈咳嗽也可导致肌肉纤维撕裂甚至肋骨骨折。侵入胸壁的肿瘤可引起局部疼痛，如累及肋间神经，可引起牵涉痛。带状疱疹在出疹前，可出现难以诊断的胸痛。

源于其他呼吸道结构的疼痛较之胸膜性疼痛，通常缺乏特征。肺脓肿，结核空洞或肺大泡可偶然发生深部的肺隐痛，这种隐痛也可发生于肺血管牵张感受器刺激时。纵隔或肺部迅速增大的肿块偶然会引起定位不明确的疼痛。物理检查和胸部X线常可确定原因。