深呼吸时后背疼考虑和病理性因素有关，比如心脏疾病、肋软骨炎、胸膜炎、气胸会导致深呼吸时后背疼痛。心脏供血不足时会出现放射性后背疼痛，尤其深呼吸时疼痛还会加重。

另外，机体劳损、关节炎症、创伤、肿瘤、病原体感染导致患者出现肋软骨炎。患者主要以前胸部疼痛为主，有时会放射至腹部、背部，导致深呼吸时后背疼痛。

胸膜炎的患者由于炎症的刺激，在呼吸的过程中与胸膜造成摩擦，会引起放射性后背疼痛。

除此以外，由于气胸的存在，深呼吸时气体进入胸腔，会引起前胸和后背出现疼痛的症状。