Die Luft gelangt entweder von außen (
Thoraxtrauma mit perforierender Verletzung oder offene Rippenfraktur) oder von innen aus dem Alveolarraum in die Pleurahöhle. Alternativ kann Luft auch noch aus dem (Pneumo-)Mediastinum in den Pleuraraum übertreten.
Die häufigste Ursache besteht im Übertritt von Luft aus dem Alveolarraum in die Pleurahöhle. Bei Neugeborenen wird dies nicht selten beobachtet, ohne dass es in den meisten Fällen zu einer klinischen Konsequenz kommt.
Jenseits der unmittelbar postpartalen Situation kann die Luft entweder durch eine präformierte Leckstelle austreten (z. B. durch angeborene oder erworbene subpleurale Zysten, die typischerweise im Jugendlichenalter rupturieren), oder es kommt bei Intensivpatienten im Gefolge einer Überdruckbeatmung zu einer Ruptur eigentlich normal angelegter Alveolarbereiche.
Letzteres tritt z. B. im Gefolge eines Atemnotsyndroms auf, kann aber auch bei
obstruktiven Lungenerkrankungen und Situationen mit sog. Airtrapping (erhöhte Alveolardrucke durch einen Ventilmechanismus der proximal davon gelegenen Atemwege) vorkommen. Entscheidend ist der transpulmonale Druck, d. h. die Druckdifferenz zwischen Alveole und Pleuraspalt, nicht der absolute Alveolardruck. Moderne Beatmungskonzepte versuchen daher, ein sog. Volutrauma zu vermeiden, d. h. die Überdehnung von belüfteten Lungenbezirken. Hierzu ist bei der Schocklunge (
ARDS) z. B. das Konzept der permissiven Hyperkapnie, d. h. das Tolerieren von erhöhten CO
2-Werten im Blut entwickelt worden, wodurch die Aufrechterhaltung eines Steady State aus endogener CO
2-Produktion und pulmonaler CO
2-Elimination mit einem niedrigeren Atemminutenvolumen und damit einem niedrigeren Atemzugvolumen erlaubt wird. Dadurch kann die Überdehnung und Ruptur von Alveolarbezirken vermieden werden. Bei obstruktiven Lungenerkrankungen besteht das Konzept zur Vermeidung eines
Pneumothorax in der Verwendung niedriger Beatmungsfrequenzen, um dadurch die Ausatemphasen lang genug halten zu können und damit einem Airtrapping mit konsekutiver Pneumothoraxentwicklung vorzubeugen. In seltenen Fällen kann auch besonders bei Staphylokokken-Pneumonien des Säuglings und Kleinkindes ein Pyopneumothorax auftreten.