Los órganos esenciales contenidos en la cavidad torácica son los pulmones, el corazón, parte del esófago, la tráquea, la glándula timo y el conducto torácico. Hay ganglios linfáticos dentro de la cavidad torácica así como numerosos vasos sanguíneos y nervios. Hay tres compartimentos dentro de la cavidad torácica: dos cavidades pulmonares y el mediastino.
El mediastino contiene el esófago, la tráquea, el timo, los ganglios linfáticos y el corazón. El esófago es un tubo que conecta la faringe con el estómago y es parte del sistema digestivo. El conducto torácico está a la izquierda del esófago. El timo es una glándula linfática que se encuentra frente al corazón, detrás del esternón. Esta glándula es parte del sistema inmunológico y produce células T hasta que una persona alcanza la pubertad. El timo se contrae después de la pubertad, aunque todavía funciona. El corazón se compone de cuatro cámaras: los ventrículos derecho e izquierdo y las aurículas derecha e izquierda. El corazón funciona como una bomba, moviendo sangre oxigenada por todo el cuerpo. Las cavidades pulmonares contienen los pulmones. Cada pulmón está rodeado por un saco pleural o membrana. Los pulmones suministran oxígeno a la sangre y son los órganos vitales de la respiración.