结核性胸膜炎由结核分枝杆菌感染引起，可通过直接蔓延（肺部结核病灶直接蔓延至胸膜，儿童、老年人、长期吸烟、有基础病史等人群易受影响）、淋巴播散（纵隔等淋巴结中结核分枝杆菌经淋巴管逆流至胸膜，女性非主要影响因素，长期熬夜等不良生活方式、有结核性淋巴结炎病史等人群易受影响）、血行播散（少数情况下结核分枝杆菌经血液循环达胸膜，儿童、孕妇、免疫抑制人群易受影响）途径引发。
直接蔓延：肺部的结核病灶（如肺结核）可直接蔓延至胸膜，结核分枝杆菌从肺部病灶处突破脏层胸膜，进而感染胸膜，引发结核性胸膜炎。例如，当肺结核患者肺部的结核病变靠近胸膜时，结核分枝杆菌就有可能扩散到胸膜腔，引起胸膜的炎症反应。对于儿童来说，若本身有肺部结核感染，由于其机体免疫系统尚未完全发育成熟，相对更容易出现结核分枝杆菌向胸膜蔓延导致结核性胸膜炎的情况；而老年人由于机体免疫力下降，肺部结核病灶可能更容易突破脏层胸膜引发结核性胸膜炎。长期吸烟的人群，其肺部的防御功能可能受到影响，肺部结核病灶更容易向胸膜蔓延，增加患结核性胸膜炎的风险；有糖尿病等基础病史的人群，血糖控制不佳时，机体免疫力降低，也会使结核分枝杆菌更易从肺部病灶扩散至胸膜引发结核性胸膜炎。
淋巴播散：结核分枝杆菌也可通过淋巴系统播散至胸膜。纵隔、气管旁淋巴结中的结核分枝杆菌可经淋巴管逆流至胸膜，从而引起结核性胸膜炎。在一些情况下，当机体感染结核分枝杆菌后，结核分枝杆菌会进入淋巴系统，若淋巴系统引流不畅或结核分枝杆菌数量较多等原因，就可能导致结核分枝杆菌在胸膜部位积聚引发炎症。对于女性而言，其淋巴系统的生理结构与男性有一定差异，但这并不是导致结核性胸膜炎通过淋巴播散的主要影响因素，主要还是取决于结核分枝杆菌感染后淋巴系统的具体引流情况等；长期熬夜、缺乏运动等不良生活方式的人群，淋巴系统的功能可能受到影响，使得结核分枝杆菌更易通过淋巴播散至胸膜引发结核性胸膜炎；有过结核性淋巴结炎等病史的人群，其淋巴系统存在一定的病理基础，结核分枝杆菌更易经淋巴播散至胸膜引发结核性胸膜炎。
血行播散：少数情况下，结核分枝杆菌可通过血行播散到达胸膜。当人体其他部位的结核病灶中的结核分枝杆菌进入血液循环后，随着血流到达胸膜，引起胸膜的结核性炎症。例如，骨结核、肾结核等病灶中的结核分枝杆菌可通过血液循环转移至胸膜。对于儿童，血行播散引发结核性胸膜炎相对可能更常见一些，因为儿童时期免疫系统相对更易受到血行播散的影响；孕妇由于机体处于特殊的生理状态，血液循环系统发生变化，若有结核分枝杆菌血行播散至胸膜的情况，相对更需谨慎评估和处理，因为孕妇的身体状况和胎儿的安全都需要考虑；有免疫抑制情况的人群，如艾滋病患者，由于免疫系统严重受损，血行播散导致结核性胸膜炎的风险会显著增加，因为其机体无法有效清除血行播散的结核分枝杆菌。
