Naczynia żylne głębokie towarzyszą na ogół tętnicom. Jedynie układ żył nieparzystych występąje niejako niezależnie od układu tętniczego i służy jako miejsce ąjścia większości żył głębokich klatki piersiowej. Wyróżniamy tu głównie:
1. żyły piersiowe wewnętrzne (venae thoracicae intemae) z dopływami, tj. żyły międzyżebrowe przednie, żyły mięśniowo-przeponowe i żyły nabrzuszne górne;
2. żyły przeponowe górne (venae phrenicae superiores);
3. żyły osierdziowo-przeponowe (venae pericardiacophrenicae).
Unerwienie skórne ścian klatki piersiowej:
1. Nerwy nadobojczykowe przyśrodkowe i pośrednie ze splotu szyjnego - unerwiają skórę klatki piersiowej nawet do wysokości trzeciego żebra.
2. Gałęzie skórne nerwów międzyżebrowych:
- gałęzie skórne boczne;
- gałęzie skórne przednie.
3. Gałęzie tylne (grzbietowe) nerwów rdzeniowych piersiowych.