引起胸骨后疼痛的疾病有多种，包括心血管系统的冠心病（冠状动脉粥样硬化致心肌供血不足，与多种因素相关）、心肌病（扩张型、肥厚型等，表现不同且部分有遗传倾向）、心包炎（炎症刺激致疼痛，与多种因素有关）；呼吸系统的胸膜炎（炎症累及胸膜致痛，不同类型有不同表现及诱因）、气胸（突发胸痛可伴呼吸困难等，多见于特定人群）、纵隔气肿（纵隔内气体积聚致痛，有相关诱因）；消化系统的胃食管反流病（胃酸反流致痛，与多种生活方式有关）、食管裂孔疝（部分食管进入胸腔致痛，与年龄等因素相关）、食管癌（早期有不适等，与多种因素有关）；其他疾病的胸主动脉夹层（突发撕裂样剧痛，多见于高血压患者）、颈椎病（颈椎病变致放射性胸痛，与特定人群相关）。
心肌病：如扩张型心肌病、肥厚型心肌病等。扩张型心肌病主要表现为进行性心力衰竭，也可出现胸骨后疼痛；肥厚型心肌病可因左心室流出道梗阻，导致心肌缺血而出现胸骨后疼痛，多在活动时发作，部分患者有家族遗传倾向，不同性别均可发病，年龄范围较广。
心包炎：急性心包炎时，炎症刺激心包膜可引起胸骨后疼痛，疼痛可放射至颈部、左肩等，疼痛性质多为尖锐痛或刺痛，可因呼吸、咳嗽或体位改变而加重，患者常伴有发热、心包摩擦音等表现，各种年龄均可发病，感染、自身免疫性疾病等均可引起心包炎。
呼吸系统疾病
胸膜炎：炎症累及胸膜时可出现胸骨后疼痛，疼痛随呼吸运动和咳嗽加重，可伴有胸痛、咳嗽、咳痰等症状，结核性胸膜炎多见于中青年，常伴有低热、盗汗等结核中毒症状；化脓性胸膜炎多有高热、寒战等感染表现，不同年龄均可发病，与感染、外伤等因素有关。
气胸：突发的气胸可引起胸痛，部分患者可表现为胸骨后疼痛，同时伴有呼吸困难、胸闷等症状，起病急，多见于瘦高体型的青壮年，也可见于有基础肺部疾病的老年人，剧烈运动、咳嗽等常为诱因。
纵隔气肿：纵隔内气体积聚可刺激纵隔内的神经引起胸骨后疼痛，可伴有呼吸困难、颈部皮下气肿等表现，多因肺泡破裂气体进入纵隔、医源性操作等引起，各种年龄均可发病。
消化系统疾病
胃食管反流病：由于胃酸反流至食管，刺激食管黏膜引起胸骨后疼痛，多在餐后1小时左右出现，卧位、弯腰或腹压增高时可加重，可伴有烧心、反酸等症状，多见于中老年人，肥胖、妊娠、长期饮酒、吸烟等生活方式可增加发病风险，男性和女性均可患病。
食管裂孔疝：部分食管通过食管裂孔进入胸腔时可引起胸骨后疼痛，疼痛性质多样，可伴有反酸、烧心、吞咽困难等症状，多见于50岁以上人群，肥胖、妊娠等因素可诱发。
食管癌：早期可出现胸骨后不适、烧灼感或疼痛，吞咽时明显，随着病情进展，疼痛逐渐加重，进行性吞咽困难是其典型表现，多见于40岁以上男性，与长期吸烟、饮酒、食用过烫食物、亚硝酸盐摄入过多等因素有关。
其他疾病
胸主动脉夹层：是一种极为严重的疾病，突发的胸骨后或胸背部撕裂样剧痛，疼痛剧烈难忍，可向胸前区及背部放射，病情凶险，多见于高血压患者，尤其是血压控制不佳者，各年龄均可发病，但以中老年人多见。
颈椎病：当颈椎病变刺激或压迫颈部神经时，可引起放射性胸痛，疼痛可位于胸骨后，同时伴有颈部疼痛、上肢麻木、无力等症状，多见于长期伏案工作、颈部外伤等人群，各年龄均可发病，以中老年人和长期从事颈部不良姿势工作的人群多见。
