Легкие покрыты серозной оболочкой - плеврой (pleura). Около каждого легкого она образует замкнутый плевральный мешок. Плевра представляет собой тонкую блестящую пластинку и состоит из соединительнотканной основы, выстланной со свободной поверхности плоскими клетками мезотелия. В плевре, как и в других серозных оболочках, различают два листка: внутренностный - висцеральная (легочная) плевра и пристеночный - париетальная (пристеночная) плевра. Висцеральная (легочная) плевра плотно сращена с веществом легкого (исключение составляет область ворот легкого, не покрытых плеврой). Париетальная плевра покрывает изнутри стенки грудной клетки и средостение. В зависимости от месторасположения в париетальной плевре различают три части: реберную плевру (покрывает ребра и межреберные мышцы, выстланные внутригрудной фасцией), диафрагмальную плевру (покрывает диафрагму, за исключением сухожильного центра), медиастинальную (средостенную) плевру (ограничивает с боков средостение и сращена с околосердечной сумкой). Часть париетальной плевры, находящаяся над верхушкой легкого, носит название купола плевры. Париетальная плевра по корню легкого переходит в легочную плевру, при этом ниже корня легкого образует складку (легочная связка). В местах перехода одной части париетальной плевры в другую образуются щелевидные пространства - плевральные синусы, в которые смещаются края легких во время глубокого вдоха. Наибольший из них реберно-диафрагмальный синус, правый и левый, образован реберной и диафрагмальной плеврами у нижнего края легкого. Слева, в области сердечной вырезки на переднем крае левого легкого, имеется сравнительно большой реберно-медиастинальный синус.
Между легочной и париетальной плеврами имеется щелевидное пространство - плевральная плоскость. Она содержит небольшое количество серозной жидкости, которая увлажняет прилежащие друг к другу листки плевры и уменьшает трение между ними. Эта жидкость способствует также тесному прилеганию листков плевры, что является важным фактором в механизме вдоха. В полости плевры воздух отсутствует и давление в ней отрицательное. Правая и левая плевральные полости между собой не сообщаются. Травма грудной клетки с повреждением пристеночной плевры может способствовать поступлению воздуха в плевральную полость - пневмоторакс.