前斜角肌起自第3～6頸椎橫突的前結節，肌纖維向前外下走行，止于第1肋骨的前端上緣鎖骨下動脈溝前方的前斜角肌結節，中斜角肌多數起自所有頸椎橫突后結節，少數起自第2～7、3～7或3～7頸椎橫突后結節，向外下止于第1肋骨上面鎖骨下動．脈溝的后方或外后方。前、中斜角肌與第1肋骨構成的一三角形間隙，稱為斜角肌間隙。支配上肢的血管神經有臂叢神經及鎖骨下動、靜脈。鎖骨下動脈自主動脈弓發出后，呈弓形跨越第1肋骨，穿過斜角肌間隙，進入肋鎖間隙。鎖骨下靜脈并不通過斜角肌間隙，而是自前斜角肌的前方越過，注入頸靜脈。臂叢神經由C5至T1神經根前支組成，各神經根出椎間孔后向外下走行，于鎖骨下動脈的后上方穿過斜角肌間隙。C5、C6神經根組成臂叢神經的上干，C7神經根單獨組成中干，C8、Tl神經根組成臂叢神經的下干，其中下干直接跨越第1肋骨，各干分為前、后兩股共同走行于肋鎖間隙內，向外下通過此間隙后，進入胸小肌后面的胸小肌后間隙，再進入腋部。在神經及血管束的周圍，有纖維結締組織形成的神經血管鞘。臂叢神經的上述行程中，在以下部位最易受壓：①斜角肌間隙；②肋鎖間隙；③胸小肌后問隙。
上述解剖部位的任何先天性或后天因素所造成的異常，均可直接或間接地壓迫鎖骨下血管及臂叢神經，產生臨床癥狀。
先天性的解剖結構異常包括骨性異常及軟組織的異常。常見的骨性異常有頸肋、第7頸椎橫突過長、第1肋骨[1]的上移使肋鎖間隙狹窄。軟組織異常可由于前中斜角肌的肥厚；斜角肌先天性束帶，多在前斜角肌與第1肋骨之間形成束帶，壓迫血管神經；斜角肌攣縮，斜角肌間隙變小；胸小肌的止點異常以及其他部位先天性的異常纖維束帶壓迫等。后天性的因素。
包括在上述解剖部位的肌肉組織增生及萎縮而導致肌肉力量失衡，解剖位置改變，牽拉及壓迫血管神經束。長頸及肩胛帶下垂的人群易發生胸廓出口綜合征。此外，創傷在胸廓出口綜合征的發生中亦有一定的作用，鎖骨及肋骨骨折不僅可直接損傷鎖骨下血管及臂叢神經，而且可因骨折畸形愈合、異常的骨痂生長、局部瘢痕組織增生以及肌肉組織損傷后出血水腫．纖維化，壓迫血管神經束，另外，血管損傷產生的假性動脈瘤或胸廓出口處發生的腫瘤也可直接壓迫臂叢神經。在上述病因中，以斜角肌病變最為常見，頸肋次之，肋鎖間隙及胸小肌間隙狹窄少見。