Το μεσοθωράκιο, μερικές φορές χωρισμένο σε «μέση στέλεχος» ή παύλα «μέσον-στέλεχος», είναι η εσωτερική κοιλότητα του σώματος πίσω από τη μέση του στέρνου ή το οστό του θώρακα. Είναι παραδοσιακό να το χωρίζουμε σε δύο περιοχές: το κάτω οπίσθιο και το ανώτερο ανώτερο. Το ανώτερο μεσοθωράκιο, ή ο άνω θώρακας για κοινή αναφορά, έχει ιδιαίτερο ιατρικό ενδιαφέρον επειδή οι δομές της ανθρώπινης ανατομίας που περιέχονται σε αυτό αντιπροσωπεύουν γενικά τους κύριους συνδέσμους μεταξύ κεφαλής και σώματος. Αυτές οι δομές οργανώνονται χαλαρά και συγκρατούνται μεταξύ τους από μαλακό συνδετικό ιστό.
Ολόκληρη η κοιλότητα του σώματος, συχνά αποκαλούμενη και μεσοπλεύριος χώρος, οριοθετείται μπροστά από το στέρνο και πίσω από τους σπονδύλους ή τη ραχοκοκαλιά. Ένας σχετικά στενός χώρος, οριοθετείται από κάθε πλευρά με τους πνεύμονες. Αρχίζει στην κορυφή, από το θωρακικό άνοιγμα στη βάση του λαιμού και επεκτείνεται προς τα κάτω στο μεγάλο διάφραγμα μυ που λειτουργεί στους πνεύμονες.
Η οριοθέτηση μεταξύ του οπίσθιου και του ανώτερου μεσοθωρακίου είναι κάπως αυθαίρετη, αλλά ευρέως συμφωνημένη. Αυτή η διαίρεση είναι ένα οριζόντιο επίπεδο που διασχίζει το κάτω άκρο του Τ4, ή τον τέταρτο άνω θωρακικό σπόνδυλο, με το κάτω άκρο του στέρνου του μανουβρίου. Το τελευταίο είναι το διευρυμένο, τετράγωνο σχήμα του οστού του άνω στέρνου. Τα δύο πρώτα οστά πλευρών συνδέονται με αυτό.
Αυτό το αεροπλάνο κουμπώνει τακτικά το επάνω άκρο της καρδιάς. Μια από τις πιο σημαντικές δομές στο ανώτερο μεσοθωράκιο είναι η αορτή, ένα τεράστιο αιμοφόρο αγγείο που καμαρώνει πάνω από την καρδιά και προς τα κάτω σε ολόκληρο το σώμα. Μεταφέρει οξυγονωμένο αίμα. Άλλες εξίσου σημαντικές σωληνοειδείς δομές περιλαμβάνουν την τραχεία ή τον αεραγωγό και τον οισοφάγο για τροφή.
Τα περισσότερα από τα νεύρα που συνδέουν το κεφάλι και το σώμα είναι δεμένα στον νωτιαίο μυελό μέσα στη ραχοκοκαλιά. Ο εγκέφαλος απαιτεί, ωστόσο, μια πιο άμεση σύνδεση για ορισμένα κρίσιμα όργανα ή σωματικές λειτουργίες. Μερικά από αυτά τα νεύρα, συμπεριλαμβανομένου του καρδιακού νεύρου για τον έλεγχο της καρδιάς, περνούν από το ανώτερο μεσοθωράκιο. Το φρενικό νεύρο συνδέεται με το διάφραγμα μυ που ελέγχει την αναπνοή. Το νεύρο του κόλπου συλλέγει όλα τα αισθητήρια νεύρα που προέρχονται από τα περισσότερα άλλα εσωτερικά όργανα του σώματος για να ενημερώσει τον εγκέφαλο για τη λειτουργική τους κατάσταση.
Ο θωρακικός πόρος, ο οποίος διέρχεται από ολόκληρη την κοιλότητα του μεσοθωρακίου, είναι το μεγαλύτερο αγγείο του ανθρώπινου λεμφικού συστήματος. Το διακλαδισμένο δίκτυο αγγείων σε όλο το σώμα που περιέχει ένα διαυγές υγρό που ονομάζεται λέμφος δεν μοιάζει με το κυκλοφορικό σύστημα του ανθρώπου. Σε συνεργασία με το αίμα στο δίκτυό του, τα δύο συστήματα αποτελούν το ανοσοποιητικό σύστημα του σώματος για να φιλτράρει και να καταπολεμά τους διηθητικούς, δυνητικά επιβλαβείς παράγοντες όπως οι ιοί. Ένα από τα λίγα εντελώς αυτοδύναμα όργανα στο ανώτερο μεσοθωράκιο είναι ο θύμος αδένας. Συνδεδεμένο με το λεμφικό σύστημα, η μόνη γνωστή λειτουργία του είναι να παράγει τα λεγόμενα Τ-κύτταρα, τους πιο ισχυρούς μαχητές του ανοσοποιητικού συστήματος.