ภายในช่องอกประกอบด้วยหัวใจและปอด (รวมถึง ต่อม ไทมัส ); กล้ามเนื้อหน้าอกส่วนใหญ่และส่วนน้อยกล้ามเนื้อทราพีเซียสและ กล้าม เนื้อคอ ; และโครงสร้างภายใน เช่นกระบังลมหลอดอาหารหลอดลมและส่วนหนึ่งของกระดูกอกที่เรียกว่า กระดูกปลายอก ( xiphoid process ) นอกจากนี้ยังมีหลอดเลือดแดงและหลอดเลือดดำ ( เช่นหลอดเลือดแดงใหญ่ หลอดเลือดดำใหญ่ ส่วนบน หลอดเลือดดำใหญ่ส่วนล่างและหลอดเลือดแดงปอด ); และกระดูก ( เช่น เบ้าไหล่ซึ่งประกอบด้วยส่วนบนของกระดูกต้นแขนกระดูกสะบักกระดูกอกกระดูกสันหลังส่วนอก กระดูกไหปลาร้าและซี่โครงและกระดูกซี่โครงลอย )

โครงสร้างภายนอกได้แก่ผิวหนังและหัวนม

ในร่างกายมนุษย์บริเวณทรวงอกด้านหน้า ระหว่างคอและกระบังลมเรียกว่า หน้าอก บริเวณที่สอดคล้องกันในสัตว์ก็สามารถเรียกว่า หน้าอก ได้เช่นกัน

รูปร่างของหน้าอกไม่ตรงกับส่วนของโครงกระดูกทรวงอกที่ห่อหุ้มหัวใจและปอดความกว้างทั้งหมดของไหล่เกิดจากกระดูกหัวไหล่ ซึ่งประกอบด้วยรักแร้และหัวกระดูกต้นแขน เหนือรอยเว้าเหนือ กระดูกอก จะเห็นเป็น เส้นกลางลำตัวขณะที่ด้านล่างลงมาประมาณสามนิ้วมือจะคลำพบสันขวางที่เรียกว่ามุมกระดูกอก ซึ่งเป็นจุดเชื่อมต่อ ระหว่างกระดูก อกส่วนบนและส่วนกลาง ซี่โครงซี่ที่สองจะเชื่อมต่อกับกระดูกอกในระดับเดียวกับเส้นนี้ และเมื่อพบซี่โครงซี่ที่สองแล้ว มักจะสามารถนับซี่โครงซี่ล่างได้ ที่ส่วนล่างของกระดูกอก ตรงที่ซี่โครงซี่ที่เจ็ดหรือซี่สุดท้ายเชื่อมต่อ จะเป็น จุดเริ่มต้น ของกระดูกอ่อนรูปกระดองช้าง และเหนือกระดูกอ่อนนี้มักจะมีรอยบุ๋ม ที่เรียกว่าหลุมกระเพาะอาหาร

กระดูกบริเวณทรวงอก หรือที่เรียกว่า "โครงกระดูกทรวงอก" เป็นส่วนประกอบหนึ่งของ โครงกระดูก แกนกลาง

ทรวงอกประกอบด้วยกระดูกซี่โครงและกระดูกอกกระดูกซี่โครงของทรวงอกมีหมายเลขเรียงลำดับจากน้อยไปมากตั้งแต่ 1–12 กระดูกซี่โครงหมายเลข 11 และ 12 เรียกว่ากระดูกซี่โครงลอย เนื่องจากไม่มีจุดยึดด้านหน้าโดยเฉพาะกระดูกอ่อนที่ติดกับกระดูกอก เหมือนกับกระดูกซี่โครงหมายเลข 1 ถึง 7 จึงเรียกว่า "ลอย" ^{[ 6 ]}ในขณะที่กระดูกซี่โครงหมายเลข 8 ถึง 10 เรียกว่ากระดูกซี่โครงเทียม เนื่องจากกระดูกอ่อนซี่โครงของกระดูกซี่โครงเหล่านี้เชื่อมต่อกับกระดูกอ่อนซี่โครงของกระดูกซี่โครงด้านบน กระดูกทรวงอกยังมีหน้าที่หลักในการปกป้องหัวใจ ปอด และหลอดเลือดใหญ่ในบริเวณทรวงอก เช่น เส้นเลือดแดงใหญ่ เอออร์ตา

กายวิภาคของทรวงอกสามารถอธิบายได้โดยใช้จุดอ้างอิงทางกายวิภาคหัวนมในผู้ชายจะอยู่ด้านหน้าซี่โครงที่สี่หรือต่ำกว่าเล็กน้อย ในแนวตั้งจะอยู่เยื้องออกไปเล็กน้อยจากเส้นที่ลากลงมาจากกึ่งกลางกระดูกไหปลาร้าในผู้หญิงนั้นตำแหน่งของหัวนมจะไม่คงที่เช่นนั้น ต่ำกว่าหัวนมลงมาเล็กน้อยจะเห็นขอบล่างของกล้ามเนื้อหน้าอกขนาดใหญ่ที่ทอดยาวขึ้นไปและออกไปทางรักแร้ ในผู้หญิงนั้นส่วนนี้จะถูกบดบังด้วยเต้านม ซึ่งทอดยาวจากซี่โครงที่สองถึงซี่โครงที่หกในแนวตั้ง และจากขอบกระดูกอกไปยังเส้นกึ่งกลางรักแร้ในแนวด้านข้าง หัวนมของผู้หญิงถูก ล้อมรอบด้วยแผ่นกลมที่มีสีมากหรือน้อยประมาณครึ่งนิ้ว เรียกว่าลานนม ยอดของหัวใจปกติจะอยู่ที่ช่องซี่โครงที่ห้าด้านซ้าย ห่างจากเส้นกึ่งกลางสามนิ้วครึ่ง

การบาดเจ็บที่หน้าอก (เรียกอีกอย่างว่า การบาดเจ็บที่หน้าอก การบาดเจ็บที่ทรวงอก หรือการบาดเจ็บที่ทรวงอก) ส่งผลให้มีผู้เสียชีวิตจากอุบัติเหตุมากถึง1 ใน 4 ของผู้เสียชีวิตทั้งหมดในสหรัฐอเมริกา^{[ 7 ]}

พยาธิสภาพหลักที่พบในการบาดเจ็บที่หน้าอกจากการกระแทกเกี่ยวข้องกับความผิดปกติของการไหลเวียนของอากาศ เลือด หรือทั้งสองอย่างรวมกัน ภาวะติดเชื้อในกระแสเลือดเนื่องจากการรั่วไหลของสารคัดหลั่งจากทางเดินอาหาร เช่น การทะลุของหลอดอาหาร ก็ต้องพิจารณาด้วยเช่นกัน การบาดเจ็บจากการกระแทกมักส่งผลให้เกิดการบาดเจ็บที่ผนังทรวงอก (เช่น กระดูกซี่โครงหัก) ความเจ็บปวดที่เกี่ยวข้องกับการบาดเจ็บเหล่านี้อาจทำให้หายใจลำบาก และอาจส่งผลกระทบต่อการระบายอากาศ การบาดเจ็บที่ปอดโดยตรง เช่น การฟกช้ำของปอด (ดูภาพด้านล่าง) มักเกี่ยวข้องกับการบาดเจ็บที่หน้าอกอย่างรุนแรง และอาจทำให้การระบายอากาศบกพร่องด้วยกลไกที่คล้ายคลึงกัน

อาการเจ็บหน้าอกอาจเป็นผลมาจากหลายสาเหตุ รวมถึงปัญหาเกี่ยวกับระบบทางเดินหายใจ ปัญหาเกี่ยว กับการย่อยอาหารและ ปัญหาเกี่ยวกับระบบกระดูกและ กล้ามเนื้ออาการเจ็บหน้าอกยังสามารถกระตุ้นให้เกิดปัญหาเกี่ยวกับหัวใจได้อีกด้วย ไม่ใช่ว่าอาการเจ็บหน้าอกทั้งหมดจะเกี่ยวข้องกับหัวใจ แต่ก็ไม่ควรละเลยเช่นกัน อาการอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับสาเหตุของอาการเจ็บหน้าอก^{[ 8 ]}ในขณะที่ปัญหาเกี่ยวกับหัวใจทำให้รู้สึกกดดันอย่างฉับพลันในหน้าอกหรือรู้สึกเจ็บปวดอย่างรุนแรงที่หลัง คอ และแขน อาการเจ็บหน้าอกที่เกิดจากสาเหตุที่ไม่เกี่ยวกับหัวใจจะทำให้รู้สึกแสบร้อนตามทางเดินอาหารหรือเจ็บเมื่อพยายามหายใจลึกๆ แต่ละคนรู้สึกเจ็บหน้าอกแตกต่างกันไปสำหรับอาการเดียวกัน มีเพียงผู้ป่วยเท่านั้นที่รู้ว่าอาการนั้นเบาหรือรุนแรง

อาการเจ็บหน้าอกอาจเป็นอาการหนึ่งของภาวะกล้ามเนื้อหัวใจขาดเลือดเฉียบพลัน ('หัวใจวาย') หากเกิดภาวะนี้ขึ้น ร่างกายจะรู้สึกไม่สบายในหน้าอกคล้ายกับมีน้ำหนักมากกดทับอยู่ อาจมีอาการเหงื่อออก หายใจถี่ เวียนศีรษะและหัวใจเต้นผิดปกติร่วมด้วย หากเกิดภาวะหัวใจวาย ความเสียหายส่วนใหญ่จะเกิดขึ้นในช่วงหกชั่วโมงแรก ดังนั้นการได้รับการรักษาที่เหมาะสมโดยเร็วที่สุดจึงเป็นสิ่งสำคัญ บางคน โดยเฉพาะผู้สูงอายุหรือผู้ที่เป็นโรคเบาหวาน อาจไม่มีอาการเจ็บหน้าอกแบบทั่วไป แต่ก็อาจมีอาการอื่นๆ ของหัวใจวายได้หลายอย่าง จึงเป็นสิ่งสำคัญที่ผู้ป่วยเหล่านี้และผู้ดูแลจะต้องมีความเข้าใจที่ดีเกี่ยวกับอาการของโรคหัวใจวาย

สาเหตุอื่นที่ไม่เกี่ยวกับหัวใจที่ทำให้เกิดอาการเจ็บหน้าอกคือภาวะปอดแฟบซึ่งเป็นภาวะที่เกิดขึ้นเมื่อปอดบางส่วนยุบตัวลงเนื่องจากไม่มีอากาศ ภาวะนี้จะเกิดขึ้นเมื่อหลอดลมอุดตันและทำให้ผู้ป่วยรู้สึกหายใจลำบาก สาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของภาวะปอดแฟบคือเมื่อหลอดลมที่ยื่นออกมาจากหลอดลมใหญ่ถูกอุดตันและกักอากาศไว้ การอุดตันอาจเกิดจากสิ่งแปลกปลอมภายในหลอดลมเช่น ก้อนเสมหะเนื้องอกหรือสิ่งแปลกปลอมที่สูดดมเข้าไป เช่น เหรียญ เศษอาหาร หรือของเล่น^{[ 9 ]}เป็นไปได้ที่สิ่งแปลกปลอมภายนอกหลอดลมจะทำให้เกิดการอุดตันได้

ภาวะปอดรั่วเป็นภาวะที่อากาศหรือก๊าซสามารถสะสมอยู่ใน ช่อง เยื่อหุ้มปอดได้ อาจเกิดขึ้นโดยไม่ทราบสาเหตุ หรือเป็นผลมาจากโรคปอดหรือการบาดเจ็บที่ปอดเฉียบพลัน^{[ 10 ]}ขนาดของภาวะปอดรั่วจะเปลี่ยนแปลงไปตามการสะสมของอากาศหรือก๊าซ ดังนั้นจึงต้องรักษาด้วยวิธีการทางการแพทย์เพื่อลดความดันโดยใช้เข็ม หากไม่ได้รับการรักษา การไหลเวียนของเลือดอาจหยุดชะงักและทำให้ความดันโลหิตลดลง ซึ่งเรียกว่าภาวะปอดรั่วชนิดความดันสูง ในกรณีที่ไม่รุนแรงอาจหายได้เอง อาการของภาวะนี้มักจะเกิดขึ้นเพียงด้านใดด้านหนึ่งของปอดหรือมีอาการหายใจลำบาก