自发性或创伤性气胸可能出现的并发症包括：
- 气胸复发： 在有过一次气胸病史的人群中，大于有一半的人在三年内会出现第二次气胸。
- 气体持续渗漏： 假如肺部的破口无法愈合的话，即使插入了有效的胸腔引流管引流胸腔内的气体，气体还是可以持续进入胸腔。如果这种情况持续了数日或数周，则应考虑行手术来闭合破口。
张力性气胸的并发症通常更为严重，它们包括：
- 低氧血症： 张力性气胸几乎可以导致整个患侧肺部完全塌陷，并且压迫另一侧肺脏，这样一来，只有少量的气体和氧气得以进入血液，从而导致了血中的氧压低于正常水平。缺氧会影响人体的正常机能，而重度缺氧则可能危及生命。
- 心跳骤停： 假如气体在胸膜腔内不断累积，持续升高的压力可能将心脏和胸腔内的大血管推向健侧肺脏，造成对健侧肺和心脏的压迫。如果张力性气胸阻碍了静脉血液回流心脏，可能引起心跳骤停。若未即时救治，心跳骤停会危及生命。
- 呼吸衰竭： 当血中的氧含量过低而二氧化碳含量过高时，可以引起呼吸衰竭。另外，重度低氧血症可能导致心律失常和意识丧失，而高二氧化碳血症则可引起嗜睡、意识模糊和昏迷。呼吸衰竭最终会危及生命。
- 休克： 当身体的血压过低，无法供给重要器官足够的氧气和营养时，则会出现休克。休克是医疗急症，需要紧急治疗。