A principal função das membranas pleurais é manter os dois pulmões dentro da cavidade pleural. Essas membranas fazem isso enquanto garantem que os pulmões permaneçam expandidos durante a expiração e possam se mover suavemente durante o processo de respiração.
As duas membranas pleurais circundam os pulmões, que ficam no diafragma. Cada um é uma membrana dupla. A superfície externa da membrana pleural é chamada de pleura visceral, e a membrana que reveste a parede do corpo é chamada de pleura parietal. Entre as duas camadas das membranas pleurais existe o líquido pleural. Esse líquido cria tensão superficial entre dois pulmões, de forma semelhante a uma fina camada de água que mantém unidas duas peças de vidro. A tensão superficial atua como uma força coesiva, o que resulta em pressão negativa que é crucial para evitar que os pulmões entrem em colapso após a expiração.
A importância das membranas pleurais pode ser vista nos casos em que a membrana é perfurada. Isso faz com que o ar entre no espaço entre as duas membranas pleurais. O pulmão não é mantido em seu lugar adequado, recua e não pode mais se expandir, portanto, a respiração neste pulmão para. Essa condição é chamada de pneumotórax, e o tratamento para essa condição é selar o orifício na membrana pleural.