Το θωρακικό διάφραγμα είναι μια δομή που βρίσκεται στα σώματα όλων των θηλαστικών, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων. Είναι ένα φύλλο μυός στο κάτω μέρος του θώρακα με σχήμα θόλου που απλώνεται στο κάτω κλουβί και χωρίζει τις θωρακικές και κοιλιακές κοιλότητες του σώματος. Είναι πολύ σημαντικό για την αναπνοή στους ανθρώπους και σε πολλά άλλα ζώα και εμπλέκεται επίσης σε άλλες λειτουργίες, όπως η απέκκριση και ο εμετός.
Όταν το θωρακικό διάφραγμα συστέλλεται καθώς ένας οργανισμός εισπνέει, αυτό προκαλεί τη διεύρυνση της θωρακικής κοιλότητας. Αυτό αφαιρεί την πίεση από τους πνεύμονες και τους επιτρέπει να επεκταθούν, δημιουργώντας έναν κενό χώρο που με τη σειρά του παράγει αναρρόφηση, τραβώντας αέρα από έξω από το σώμα μέσω του οισοφάγου και στους πνεύμονες. Μόλις χαλαρώσει το θωρακικό διάφραγμα, αυτό προκαλεί την επαναφορά της θωρακικής κοιλότητας και των πνευμόνων στο αρχικό τους μέγεθος. Εάν υπάρχει αέριο στους πνεύμονες, η ξαφνική μείωση του διαθέσιμου χώρου ωθεί ένα μέρος του αερίου προς τα έξω μέσω του οισοφάγου, προκαλώντας εκπνοή.
Η σημασία του θωρακικού διαφράγματος για την κανονική αναπνοή του ανθρώπου μπορεί να φανεί από το τι συμβαίνει όταν διαταράσσεται η φυσιολογική λειτουργία του. Ο λόγος που οι άνθρωποι συχνά δυσκολεύονται να αναπνεύσουν ή «τους έχει χτυπήσει ο άνεμος», αφού χτυπηθούν ή πέσουν στο έδαφος ή χτυπηθούν στον κορμό είναι ότι η πρόσκρουση προκαλεί μυϊκό σπασμό στο θωρακικό διάφραγμα που το παραλύει προσωρινά, αναγκάζοντας το άτομο να αγωνιστεί να αναπνεύσει χωρίς τη βοήθειά του μέχρι να ανακάμψει. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η διάτρηση στην άνω κοιλιά ακριβώς κάτω από το θωρακικό κλουβί, μια περιοχή που συνήθως ονομάζεται ηλιακό πλέγμα που βρίσκεται μπροστά από τους τένοντες που συνδέουν το θωρακικό διάφραγμα με τη σπονδυλική στήλη, μπορεί να είναι τόσο ανίκανο. Ο λόξυγκας προκαλείται από ξαφνικές ακούσιες συσπάσεις του διαφράγματος, το οποίο παράγει έναν «hic» ήχο όταν κλείνουν οι φωνητικές χορδές λόγω της ξαφνικής αύξησης του αέρα στους διευρυμένους πνεύμονες.
Το θωρακικό διάφραγμα βοηθά επίσης σε άλλες σωματικές λειτουργίες, οι περισσότερες από τις οποίες αφορούν την αποβολή πραγμάτων από το σώμα. Η συστολή του διαφράγματος ασκεί πίεση στην κοιλιακή κοιλότητα. Αυτό βοηθά στην απομάκρυνση των αποβλήτων από το σώμα ασκώντας πίεση στο γαστρεντερικό σωλήνα κατά την αφόδευση και στην ουροδόχο κύστη κατά την ούρηση. Ο εμετός προκαλείται από τις συνδυασμένες, εκτεταμένες συσπάσεις του θωρακικού διαφράγματος και των κοιλιακών μυών, γεγονός που ασκεί πίεση στο στομάχι που αναγκάζει το περιεχόμενό του προς τα πάνω στον οισοφάγο.