肺炎（市中肺炎や誤嚥性肺炎など）に引き続いて発症することが最も多く、その他の原因として、肺化膿症が破れたり、食道破裂、胸部外傷、胸部外科手術後の合併症などがあります。
病気の進行度によって、初期の「滲出期」、膿がドロドロになり隔壁（小部屋）を形成し始める「線維素膿性期」、炎症が慢性化して胸膜が厚く硬くなり肺が膨らめなくなる「器質化期（慢性膿胸）」に分けられます。進行が早く、敗血症を合併して命に関わる危険性もあるため、早期発見と速やかな強力な治療介入が不可欠な疾患です。

肺炎に引き続いて起こることが多いため、初期には発熱、悪寒、咳、痰などの症状が見られます。これに加えて、胸腔に膿が溜まり炎症が胸膜に及ぶことで、深呼吸や咳で増強する強い胸痛や、息苦しさ（呼吸困難感）が出現するのが特徴です。
炎症が長引いて慢性膿胸になると、発熱や咳などの急性症状は目立たなくなることがありますが、厚く硬くなった胸膜によって肺が圧迫・拘束され膨らまなくなるため、慢性的な息苦しさや胸部圧迫感が続きます。また、長期間の感染と炎症により、全身の倦怠感、食欲不振、体重減少などが生じることもあります。

胸部X線検査やCT検査で胸腔内の液体の貯留を確認します。CT検査は、膿の広がり、多房化（小部屋に分かれている状態）の有無、肺の圧迫具合、原因疾患の特定などに非常に有用です。
診断を確定し、原因菌を特定するためには「胸腔穿刺」が最も重要です。細い針を刺して胸水を採取し、外観の観察、生化学検査、細胞診、細菌培養検査（一般細菌、抗酸菌、嫌気性菌など）を行い、適切な抗菌薬を選択するための情報を得ます。

治療の基本は、原因菌に対する「適切な抗菌薬の投与」と、溜まった膿を体外へ排出する「胸腔ドレナージ」です。初期段階であれば、管を入れて膿を抜き、抗菌薬を点滴することで治癒が期待できます。

ドレナージだけでは膿が十分に排出されない場合（多房化している場合など）は、早期に外科的治療が検討されます。多くの場合は胸腔鏡を用いた低侵襲手術（膿胸腔掻破術）を行い、隔壁を破壊して膿を綺麗に洗い流し、肺の再膨張を促します。
慢性化して肺が硬い皮膜で覆われてしまった場合や、全身状態が悪く大きな手術が耐えられない場合には、肋骨の一部を切除して胸壁に窓を開け、持続的に膿を外に排出する「開窓術（胸壁開窓術）」が必要になることもあります。呼吸器内科と呼吸器外科の緊密な連携による総合的な治療が重要です。