肺泡壁包括I型上皮细胞和II型上皮细胞，其中I型上皮细胞比例是90%，而且更容易受到损伤。II型上皮细胞一般比较强健，能够分泌表面活性剂、转运一些离子物质、调节肺泡内外液体流动。II型上皮细胞能够在某些环境下进行增生，并且分化成为I型上皮细胞。在毛细血管和肺泡接触的部分，两者的基底膜融合成为一层薄薄的膜，在这里可以进行气体交换。间质的液体会朝向肺门流动（顺着气道），肺淋巴管会重吸收多余的间质内液体。淋巴管具有单向阀门，而且本身会自我蠕动，从而可以将液体转移出去。淋巴管最终汇合到胸导管中，进而加入到体循环系统中。 肺毛细血管中的多糖-蛋白复合物能够避免血管的坍塌。肺泡II型上皮细胞中有一些离子泵，能够通过转运离子的方式，同时将水转运出肺泡（水因为渗透压的改变而转运） 。毛细血管内皮细胞和细胞外的蛋白多糖相连，蛋白多糖能够决定毛细血管的开放与否。间质静水压明显增加的时候，蛋白多糖就会水解，从而引起毛细血管坍塌。这种改变会影响毛细血管血流、增加血管阻力（蛋白多糖是毛细血管的支架）。间质静水压增加，导致蛋白多糖水解，引起毛细血管坍塌，从而导致肺毛细血管压力增高，引起肺动脉压增高，右心必须增加做功来克服这些增加的阻力，这时候同样会引起血液在肺内的重新分布，引起未受损区域的血流增加、静水压从而也增加。 Starling描述了液体肺水肿的一个方程式，用来阐述肺水肿的产生机理。从这个方程式可以看出，净滤过（Jv）和滤过系数（Kf）、胶体渗透压（II）和静水压（P）相关。毛细血管静水压促使液体从血管中转移出去，间质的静水压阻挡液体从毛细血管中转移出去。（1）滤过系数（Kf）由肺泡膜决定，表示水穿透肺泡膜的容易程度。对于人来讲，肺的Kf的数值一般是10 ml/min/cmH2O，比其他器官要低。（2）肺泡处的毛细血管静水压（Pc）通常是13mmHg，静脉末端的静水压是6mmHg。（3）间质的静水压（Pi）一般是-2mmHg。净水压力差（△P）是间质静水压和毛细血管静水压的压力差；（4）肺动脉的压力一般是25/8mmHg。（5）胶体渗透压是由溶液中的胶体产生，蛋白是产生胶体渗透压的主要物质。![]()
在形成肺水肿之前，机体通过淋巴管回流增加，间质内液体呈胶冻状等进行代偿。但这个是有限度的，而且是慢性的。要形成肺水肿，首先液体进入到组织间隙，然后在进入到肺泡内。导致肺水肿的3个主要原因是：1.毛细血管静水压升高（Pc）；2.毛细血管通透性增加（Kf）；3.淋巴回流相对或绝对减少。 NPPE的发生是多种因素共同的结果。NPPE的主要病理生理有两种：静水压性肺水肿和通透性肺水肿。前者指胸内压变化引发的明显液体变化引起的，后者指严重机械应力引起的肺泡上皮和肺微血管膜的破坏导致肺毛细血管通透性增加和富含蛋白质的肺水肿。肺水肿液体/血浆蛋白比率测量通常用于区分静水压性肺水肿和通透性增加肺水肿，由于肺泡上皮屏障过滤掉肺泡水肿液的能力通常在急性肺损伤患者中受损，但在静水压性肺水肿患者中则不然。
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Müller动作 。Müller动作是在声门关闭后强行尝试吸气。这个动作可以显著增加胸膜腔内的负压。肺血管周围和肺间质的压力也可以通过向周围结构传递压力而显著降低。在健康个体中，平静吸气结束时胸内压范围在 -8 至 4 cmH2O 之间，呼气结束时在 -4 至 2 cmH2O 之间。当气道梗阻时，强烈的吸气会产生低至 -50 至 -100 cmH2O 的胸腔负压。强烈的吸气努力可能会产生更多的负压（-140 cmH2O）。但胸腔负压诱发肺水肿的确切阈值因人而异，但负压越大，发生肺水肿风险越高
心室的前负荷和后负荷。胸腔内压的降低传递到肺间质，最终导致回流右心房的静脉血流量增加。心脏右侧负荷的增加导致肺血容量、肺毛细血管静水压和跨毛细血管静水压梯度增加。这促进了肺水肿的形成。相反，胸腔内压降低会增加左心室 （LV） 后负荷，增加左心室舒张末期容积和压力。这会降低左心室射血量和射血分数，最终导致肺微血管压升高。
心室间相关性。静脉回流增加导致右心室充盈增加，使室间隔向左心室压迫。这导致左心室容积和顺应性下降，最终导致左心室舒张末期压力升高。胸腔负压会增加左心室和主动脉之间的压力梯度，从而增加左心室后负荷。
肺毛细血管通透性。在胸腔负压条件下，当肺血管顺应性低时，肺血容量的增加会改变膜的通透性，甚至破坏膜的完整性，最终导致体液和血细胞渗漏到肺泡中。
低氧血症。伴随上气道梗阻的低氧血症导致肺水肿的发展。缺氧和代谢性酸中毒（由于无氧代谢、循环受损或氧利用受损而在缺氧期间发生）导致肺微循环血管收缩，从而增加肺循环阻力，从而改变肺毛细血管膜通透性并抑制心肌功能。
交感神经系统的兴奋性增加导致循环集中和全身血液向肺循环运动，从而增加肺微血管压。高肾上腺素能状态也可以改变肺毛细血管膜的完整性。
