痰其實是由於氣道，尤其是氣管接受外界顆粒物或者細菌、病毒刺激以後，氣管產生大量的分泌物，將顆粒物、病原微生物進行包裹，在炎症細胞的作用下，比如中性粒細胞的吞噬，最後形成膿液和分泌物，以及上皮細胞脫落以後形成的混合黏液排出體外，痰液成分較複雜，包括細胞、黏液、膿等較多成分。

出現黑痰最常見的原因就是呼吸道出血，血並不見得是鮮紅的，不可能馬上出血，馬上就從肺裡咳出，不會較快出現，而會在氣管內待一段時間形成黑色血痂，由痰液分泌產生形成黑痰。從氣管內一塊咳出形成黑色痰液，最常見就是氣道內出血形成痰痂，黑色痰痂從氣道內咳出。還有一種原因就是吸入大量煤塵，煤的顏色是黑色，如果吸入煤塵或者煙霧，比如燒秸稈、木材會產生大量的黑色煙霧，如果吸入到肺內後就會隨痰液一起咳出，最後形成黑色痰。痰黑色原因就是出血或者吸入黑色粉塵，根據病因、前驅因素進行鑑別。