肺栓塞的非血栓来源包括空气，脂肪，羊水，感染物质，异物，肿瘤和骨科水泥。
非血栓性原因也可导致肺栓塞（PE）。非血栓性PE的临床表现与血栓性PE有所不同。诊断通常部分或完全根据临床标准，特别是患者的危险因素。治疗主要包括支持治疗。
空气栓塞
空气栓塞是大量空气进入体循环静脉或右心室，随后进入肺动脉所致由。可能发生肺流出道梗阻，可导致迅速死亡。
病因包括：
手术治疗
钝伤
有缺陷或未加盖的静脉导管
插入或移除中心静脉导管期间发生的错误
治疗包括将患者置于左侧卧位，最好是Trendelenburg位（即头低于脚），以将空气截留在右心室的心尖，从而在存在从右到左分流或右心室和肺动脉流出障碍的情况下防止脑栓塞。还需要支持治疗措施。
另一种不同的情况时，潜水后快速减压可导致肺循环内大量微气泡的形成，从而可导致内皮损伤、低氧血症、弥散性渗出（参见动脉空气栓塞）。
脂肪栓塞
脂肪栓塞是脂肪或骨髓颗粒进入体循环静脉进而到达肺动脉所致。病因包括长骨骨折、骨科手术、镰状细胞危象的病人微血管阻塞或骨髓坏死，少见原因为自身或经静脉给予的血清脂质的毒性改变。某些手术（例如吸脂术，尤其是脂肪移植术）会使患者处于危险之中。
脂肪栓塞的肺部表现与急性呼吸窘迫综合征相似，为快速发生的严重低氧血症，常伴有神经系统改变和瘀斑。
长骨骨折早期行夹板固定或手术比外固定术更有效预防脂肪栓塞。
羊水栓塞
羊水栓塞较少见，是在分娩过程中羊水经由母体静脉进入母体肺动脉系统所致。该综合征多发生于分娩时（羊水栓塞），或在产前相关子宫操作时，不过后者比较少见。
病人由于过敏反应，血管收缩引起急性重度肺动脉高压，直接肺微血管毒性作用导致低氧血症和肺浸润，最终导致心脏衰竭和呼吸窘迫。
感染性栓塞
脓毒性栓塞是由感染性物质栓塞于肺。原因包括静脉毒品注射，右心感染性心内膜炎, 和感染性血栓性静脉炎。
感染性栓塞引起肺炎的症状和体征（如发热，咳嗽，咳痰，胸痛，呼吸困难，呼吸急促，心动过速）或败血症（如发热，低血压，少尿，呼吸急促，心动过速和精神错乱）。初期胸片上可见结节影，逐渐发展到周围性渗出，然后血栓可变成空洞（尤其当栓塞是由Staphylococcus aureus引起时）。
治疗主要是针对潜在感染。
异物栓塞
异物栓塞是颗粒物质进入肺动脉系统而引起，通常是静脉注射无机物，如海洛因使用者注入的滑石粉或精神异常病人注射的元素汞。
可引起局部肺浸润。
肿瘤栓塞
肿瘤栓塞是恶性肿瘤（常为腺癌）的少见并发症，肿瘤细胞自脏器脱落进入体循环静脉和肺动脉系统，在此定位、增殖、阻塞血流。良性转移性平滑肌瘤也可能栓塞到肺部。
病人的典型表现为气急、胸膜炎样胸痛，数周至数月后出现肺心病体征。
胸部 X 线或 CT 扫描显示微结节或弥漫性肺部浸润可能提示诊断，但这些发现既不敏感也不特异。 诊断可以通过活检或偶尔通过细胞学抽吸和肺毛细血管血的组织学研究来确认。
骨水泥栓塞
某些手术（例如椎体成形术）后，可能会发生骨水泥栓塞。
