Il drenaggio toracico si rende inoltre necessario nei casi in cui l'aspirazione con ago non abbia avuto successo e nei pazienti che presentano pneumotorace iperteso. Essi vengono collegati ad un sistema di valvola unidirezionale che permette all'aria di fuoriuscire ma non di rientrare. Questo può includere una bottiglia di acqua che funziona come un sigillo d'acqua o una valvola di Heimlich. Essi non sono normalmente collegati a un circuito di pressione negativa, in quanto ciò comporterebbe una rapida riespansione del polmone e un conseguente rischio di edema polmonare. Il tubo viene rimosso soltanto quando l'aria è completamente fuoriuscita e quando la radiografia conferma la riespansione del polmone.