ช่องอก (thoracic cavity หรือ chest cavity) เป็นช่องว่างในร่างกายมนุษย์ (และสัตว์ชนิดอื่นๆ) ที่ถูกหุ้มด้วยผนังช่องอก (thoracic wall) (กระดูกทรวงอก รวมทั้งผิวหนัง กล้ามเนื้อ และพังผืด)
ช่องอกประกอบด้วยช่องว่างที่สำคัญ 3 ช่องที่ดาดด้วยมีโซทีเลียม (mesothelium) ได้แก่ โพรงเยื่อหุ้มปอด (pleural cavities) 1 คู่และถุงหุ้มหัวใจ (pericardial cavity) ส่วนประจันอก (mediastinum) เป็นโครงสร้างที่มีอวัยวะที่อยู่ตรงกลางของอกระหว่างปอด
ช่องอกแยกออกจากช่องท้อง (abdominal cavity) โดยกะบังลม (diaphragm) ทางเข้าช่องอก (thoracic inlet) เป็นขอบเขตบนสุดของช่องอกซึ่งเกิดจากการเรียงตัวของแมนูเบรียมของกระดูกอก (manubrium) ในด้านหน้า กระดูกซี่โครงคู่ที่ 1 ในด้านข้าง และกระดูกสันหลังในด้านหลัง
หากช่องอกรั่วเปิดออกสู่ภายนอกได้ เช่นได้รับบาดเจ็บจากกระสุนปืนหรือถูกแทงด้วยมีด จะเกิดภาวะโพรงเยื่อหุ้มปอดมีอากาศ (pneumothorax) หรือมีอากาศเข้าไปอยู่ภายในช่องอก ซึ่งหากมีปริมาตรอากาศมากจะทำให้ปอดทั้งสองข้างแฟบ ซึ่งเป็นภาวะที่แพทย์ต้องดูแลอย่างใกล้ชิด
