ความหลากหลายของโรคที่เกี่ยวข้องกับเสมหะแก้ไอซึ่งเป็นส่วนผสมของเมือกหรือเสมหะจากปอดและน้ำลาย ที่พบบ่อยที่สุดคือโรคหวัดหลอดลมอักเสบปอดบวมโรคหอบหืดและโรคภูมิแพ้แม้ว่าวัณโรค, โรคปอดเรื้อรังและโรคที่สืบทอดที่หายากที่รู้จักกันในชื่อ agammaglobulinemia ก็มีอาการไอเสมหะเป็นอาการหลัก อาการไอที่ก่อให้เกิดเสมหะนั้นเป็นผลมาจากการติดเชื้อซึ่งโดยปกติจะเกิดจากไวรัสหรือแบคทีเรียที่โจมตีปอดและระบบทางเดินหายใจ
โรคไข้หวัดที่เกิดจากไวรัสหวัดหนึ่งใน 200 สายพันธุ์เป็นโรคติดเชื้อทางเดินหายใจส่วนบนที่มักทำให้เกิดอาการไอเสมหะ มันมักจะมาพร้อมกับอาการต่าง ๆ เช่นอาการเจ็บคอปวดเมื่อยร่างกายแออัดไซนัสและน้ำมูกไหลและรักษาด้วยการพักผ่อนและของเหลวมากมายพร้อมกับยาเพื่อบรรเทาอาการ หวัดอาจตามมาด้วยการแข่งขันของโรคหลอดลมอักเสบติดเชื้อทางเดินหายใจชนิดอื่นที่โดดเด่นด้วยอาการไอเสมหะ หลอดลมอักเสบอาจเกิดจากเชื้อแบคทีเรียที่โจมตีระบบภูมิคุ้มกันที่อ่อนแอลงและทำให้เกิดความเหนื่อยล้าเจ็บหน้าอกหายใจถี่และเสมหะที่มีสีเหลืองอมเขียวหากมีการติดเชื้อแบคทีเรีย ถ้าเป็นเช่นนั้นอาจต้องใช้ยาปฏิชีวนะเพื่อกำจัดการติดเชื้อ
สาเหตุของการไอเสมหะอีกประการหนึ่งคือโรคปอดบวมโรคติดเชื้อทางเดินหายใจที่อาจเกิดจากตัวแทนที่หลากหลายตั้งแต่ไวรัสไปจนถึงแบคทีเรียถึงเชื้อราแม้ว่าปอดบวมจากแบคทีเรียจะพบมากที่สุด โรคนี้ทำให้เกิดเสมหะสีเหลืองหรือสีเขียวเหลืองไข้หนาวสั่นและหายใจถี่เช่นเดียวกับอาการปวดหัวและความเหนื่อยล้า โดยทั่วไปจะต้องพบแพทย์และยาปฏิชีวนะมักจะถูกกำหนด
โรคหอบหืดและโรคภูมิแพ้เป็นสาเหตุที่พบบ่อยมากของไอเสมหะที่มีอาการคล้ายกัน แต่สาเหตุที่แตกต่างกัน โรคหอบหืดเป็นอาการอักเสบเรื้อรังของปอดและทางเดินหายใจที่นอกเหนือจากการไอมีอาการหายใจดังเสียงฮืด, ความหนาแน่นในหน้าอกและไม่สามารถที่จะหายใจ อาการอาจแย่ลงจากการสัมผัสกับสารก่อภูมิแพ้ในสิ่งแวดล้อมแม้ว่าอาการภูมิแพ้เองจะไม่เกี่ยวข้องกับการอักเสบของทางเดินหายใจ แต่การแพ้เกี่ยวข้องกับระบบภูมิคุ้มกันที่ระบุสารก่อภูมิแพ้เหล่านี้ว่าเป็นอันตรายเช่นแบคทีเรียและไวรัสปล่อยสารเคมีที่เรียกว่าฮิสตามีนเพื่อต่อสู้กับพวกมัน อาการที่เกิดขึ้นนั้นขึ้นอยู่กับชนิดของสารก่อภูมิแพ้ที่เกี่ยวข้อง แต่สามารถแสดงอาการของโรคหอบหืดเช่นไอเสมหะและหายใจดังเสียงฮืด ๆ , อาการจมูก, คันตาและน้ำตาไหลหรือปฏิกิริยาทางผิวหนัง
สาเหตุที่พบน้อยกว่าของเสมหะแก้ไอ ได้แก่ โรคที่รุนแรงมากขึ้นและความผิดปกติเช่นวัณโรค, โรคปอดเรื้อรังและ agammaglobulinemia วัณโรคเป็นโรคปอดที่ร้ายแรงและเป็นโรคติดต่อที่เกิดจากการติดเชื้อแบคทีเรียและมีผลกระทบต่อผู้คนนับล้านทั่วโลกในอดีต Cystic fibrosis เป็นภาวะทางพันธุกรรมที่ส่งผลให้เกิดการสะสมเมือกหนาในปอดและทางเดินอาหารเรื้อรัง ในที่สุด agammaglobulinemia เป็นโรคที่สืบทอดมาซึ่งเป็นโรคที่หายากซึ่งมีลักษณะเฉพาะคือการขาดอิมมูโนโกลบูลินโปรตีนที่ปกป้องระบบภูมิคุ้มกันและทำให้ผู้ประสบภัยเสี่ยงต่อการติดเชื้อแบคทีเรียจากปอดเช่นปอดอักเสบ
