Les organes essentiels contenus dans la cavité thoracique sont les poumons, le cœur, une partie de l'œsophage, la trachée, le thymus et le canal thoracique. Il y a des ganglions lymphatiques dans la cavité thoracique, ainsi que de nombreux vaisseaux sanguins et nerfs. Il y a trois compartiments dans la cavité thoracique : deux cavités pulmonaires et le médiastin.
Le médiastin contient l'œsophage, la trachée, le thymus, les ganglions lymphatiques et le cœur. L'œsophage est un tube qui relie le pharynx à l'estomac et fait partie du système digestif. Le canal thoracique est à gauche de l'œsophage. Le thymus est une glande lymphatique située devant le cœur, derrière le sternum. Cette glande fait partie du système immunitaire et produit des cellules T jusqu'à ce qu'une personne atteigne la puberté. Le thymus rétrécit après la puberté, bien qu'il fonctionne toujours. Le cœur est composé de quatre chambres : les ventricules droit et gauche et les oreillettes droite et gauche. Le cœur fonctionne comme une pompe, déplaçant le sang oxygéné dans tout le corps. Les cavités pulmonaires contiennent les poumons. Chaque poumon est entouré d'un sac pleural, ou membrane. Les poumons fournissent de l'oxygène au sang et sont les organes vitaux de la respiration.