Die Hauptfunktion der Pleuramembranen besteht darin, die beiden Lungen in ihrer Pleurahöhle zu halten. Diese Membranen tun dies und stellen gleichzeitig sicher, dass die Lungen beim Ausatmen gestreckt bleiben und sich während des der Atmungsprozess.
Die beiden Pleuramembranen umgeben die Lunge, die auf dem Zwerchfell ruht. Jedes ist eine Doppelmembran. Die äußere Oberfläche der Pleuramembran wird als viszerale Pleura bezeichnet, und die Membran, die die Körperwand auskleidet, wird als parietale Pleura bezeichnet. Zwischen den beiden Schichten der Pleuramembran befindet sich Pleuraflüssigkeit. Diese Flüssigkeit erzeugt eine Oberflächenspannung zwischen zwei Lungen, ähnlich einer dünnen Wasserschicht, die zwei Glasstücke zusammenhält. Die Oberflächenspannung wirkt als Kohäsionskraft, was zu einem Unterdruck führt, der entscheidend dafür ist, dass die Lunge nach dem Ausatmen nicht kollabiert.
Die Bedeutung von Pleuramembranen zeigt sich in Fällen, in denen die Membran durchstochen wird. Dadurch gelangt die Luft in den Raum zwischen den beiden Pleuramembranen. Die Lunge wird nicht an ihrem richtigen Platz gehalten, federt zurück und kann sich nicht mehr ausdehnen, so dass die Atmung in dieser Lunge stoppt. Dieser Zustand wird Pneumothorax genannt und die Behandlung für diesen Zustand besteht darin, das Loch in der Pleuramembran zu versiegeln.