引起深呼吸时气管疼的原因包括呼吸道感染相关疾病（如急性咽炎、急性喉炎）、气管支气管异物、胸膜炎以及其他可能原因（如外伤、过敏反应），不同原因有其各自的发病机制和症状表现，像急性咽炎由病毒细菌感染等引发，有咽部相关症状及全身症状；急性喉炎多由感染等诱发，有声嘶等症状；气管支气管异物多见于儿童，有异物吸入史及相应呼吸等症状；胸膜炎由多种因素引起，有胸痛等症状；外伤和过敏反应也会导致深呼吸时气管疼并伴有相应伴随症状。
一、呼吸道感染相关疾病
1.急性咽炎：
发病机制：病毒、细菌感染是常见病因，如A组乙型溶血性链球菌等感染可引发咽部黏膜、黏膜下组织及淋巴组织的急性炎症。病毒可通过空气飞沫、密切接触传播，细菌感染多继发于病毒感染后。年龄较小的儿童因免疫力相对低下更易感染，生活中若过度用嗓、吸入有害气体等也可能诱发。
症状表现：除了深呼吸时气管疼外，常伴有咽部干燥、灼热感，随后出现疼痛，吞咽时疼痛加重，可放射至耳部，还可能有发热、头痛等全身症状，儿童可能表现为哭闹、拒食等。
2.急性喉炎：
发病机制：多由病毒或细菌感染引起，也可因用声过度、吸入有害气体等诱发。儿童喉部黏膜下组织较疏松，炎症时易发生水肿，引起喉梗阻，需特别关注。如流感病毒、肺炎链球菌等都可能导致发病，年龄因素影响明显，5岁以下儿童发病率相对较高。
症状表现：主要症状为声嘶、犬吠样咳嗽，吸气性喉鸣，严重时可出现呼吸困难。深呼吸时因喉部炎症刺激，气管会有疼痛感，同时还可能伴有发热等全身症状，儿童病情变化较快，需密切观察呼吸情况。
二、气管、支气管异物
1.发病机制：多见于儿童，尤其是5岁以下儿童，常因口中含物玩耍、进食时哭闹等导致异物误吸入气管或支气管。异物刺激气管、支气管黏膜，引起局部炎症反应，导致深呼吸时气管疼。例如儿童将小玩具、豆类等放入口中，在嬉笑、哭闹时易误吸。
2.症状表现：有明确的异物吸入史，除了深呼吸气管疼外，还可能出现呛咳、喘气困难、面色青紫等表现，不同部位的异物导致的症状略有差异，比如异物在气管内可能主要表现为阵发性咳嗽、喘息，异物在支气管内可能起初有轻微咳嗽，随后出现肺不张、肺气肿等相应表现。
三、胸膜炎
1.发病机制：感染（如结核分枝杆菌、细菌等感染）、自身免疫性疾病、恶性肿瘤等均可引起胸膜炎。结核菌感染是常见原因之一，通过呼吸道传播，机体免疫力下降时易发病。不同年龄人群均可患病，自身免疫性疾病如系统性红斑狼疮等引起的胸膜炎与自身免疫紊乱有关，恶性肿瘤导致的胸膜炎则是肿瘤转移侵犯胸膜所致。
2.症状表现：主要症状为胸痛，疼痛可随深呼吸、咳嗽而加重，所以深呼吸时气管会因胸廓运动受到影响而产生疼痛，还可伴有咳嗽、咳痰、发热等症状，积液较多时可出现呼吸困难，不同病因引起的胸膜炎伴随症状有所不同，如结核性胸膜炎常伴有低热、盗汗、乏力等结核中毒症状。
四、其他可能原因
1.外伤：胸部受到外力撞击等外伤时，气管周围组织可能受损，导致深呼吸时气管疼。无论年龄大小，胸部外伤都可能发生，如运动时的碰撞、车祸等，受伤后除了局部疼痛，深呼吸时气管区域也会有牵涉痛等表现。
2.过敏反应：接触过敏原后，气管及周围组织可能出现过敏炎症反应，引起深呼吸气管疼。过敏原有花粉、尘螨、某些食物等，不同个体过敏原不同，过敏体质者更易发生，儿童及过敏体质的成人都可能因过敏出现此类症状，除了气管疼，还可能伴有打喷嚏、流涕、皮疹等过敏相关表现。
