主動脈病理性的擴張超過正常血管直徑的50%，稱為主動脈瘤。主動脈瘤可由動脈粥樣硬化，血管中層囊性壞死，梅毒感染，細菌感染，風濕性主動脈炎及創傷引起。其中最常見的病因為動脈粥樣硬化，一般的都是在動脈瘤逐漸增大時發生疼痛，性質為深部鉆孔樣。
胸主動脈瘤多在上胸部或者背部、肩胛下，向左肩頸部上肢放射，副主動脈瘤則主訴下背部疼，如果疼痛的強度增加，可能預示著即將破裂，壓迫鄰近組織，如上腔靜脈肺動脈，氣管支氣管肺和左護法神經食管，可以引起上腔靜脈綜合征，呼吸困難，咳嗽，喘鳴，甚至激發感染咳血，聲音嘶啞，吞咽困難，嘔血等。項主動脈瘤可以清晰椎體壓迫脊髓引起截癱，體征的主動脈弓動脈瘤可在胸骨上窩觸及異常的波動。
胸主動脈可在腹部正中偏左處任性的包塊，活動明顯，在流體部可以紋肌收縮器的雜音，如弓部瘤，影響主動漫的根部，引起主動脈瓣關閉不全，聽診主動脈瓣區可以聞及舒張期的雜音。
如壓迫上腔靜脈，可以出現顏面頸部和上肢的水腫，通過胸腹x線照相，可以看到動脈瘤的鈣化輪廓，超聲波可以描繪出主動脈瘤的行經和長度以及附近的血栓，ct血管造影和磁共振血管造影，可以確定流體的大小和部位，稱為頸診斷的金標準。通過以上的病史臨床表現體征以及檢查，我們可以對主動脈瘤做出明確的診斷。
