Do độ dài lớn, tính liên quan với cấu trúc giải phẫu khác khá ít, thần kinh ngực dài dễ bị tổn thương. Hầu hết các môn thể thao có thể gây chấn thương, do một tác động mạnh vào xương sườn khi cánh tay đang dang rộng. Dây thần kinh ngực dài cũng có thể bị tổn thương trong quá trình phẫu thuật ung thư vú, đặc biệt là các thủ thuật triệt để liên quan đến việc loại bỏ các hạch bạch huyết ở nách.

Chấn thương thần kinh có thể do mang túi nặng trên vai trong một thời gian dài. Tổn thương thần kinh ngực dài còn là một biến thể của hội chứng Parsonage Turner, vốn là một bệnh tự miễn.

Một tổn thương của thần kinh làm liệt cơ răng trước dẫn đến triệu chứng xương vai có cánh (scapular winging) mà dân gian gọi là "chim sệ cánh".[4]