Een longembolie wordt veroorzaakt in veel gevallen doordat in grote aders in het bekken of het bovenbeen (een uitzonderlijke keer in het hart) trombose ontstaat. De stolsels kunnen losraken en vervolgens langs het hart de longen bereiken. Diep-veneuze trombose en longembolie worden gezien als een ziekte. Bij bepaalde ziekten, zoals kanker, na grote operatieve ingrepen, met name in de buik, en bij zwangerschap ontstaat eenvoudig trombose waardoor deze personen eveneens een groter risico lopen om een longembolie te ontwikkelen. Grote of herhaalde longembolieën kunnen dodelijk aflopen: voornamelijk de zogeheten ruiterembolie hierbij sluit een groot stolsel de longarterieën van allebei de longen in één keer af, wat tot een volledige en acute opgeheven pompfunctie van het hart met plots overlijden als gevolg zal hebben. Anders dan dikwijls gedacht wordt komen longembolieën bijna nooit uit aders onder het niveau van de knie, de locatie waar men dikwijls wel het duidelijkst de verschijnselen van een trombose waarneemt. Bij het aanprikken van een bloedvat kan per ongeluk lucht in het vat worden gespoten. Er is in een dergelijke geval sprake van een luchtbel welke zich als embolus gedraagt. Overige oorzaken van longembolieën zijn vetbolletjes (dikwijls bij een breuk in één van de langere botten) en vruchtwater in het geval van een bevalling.
Een longembolie kent zeer vaak weinig, tot geen, klachten, voornamelijk bij kleine embolieën. Longembolie is zonder meer één van de meest gemiste diagnosen. Is de embolie groter dan kan men de volgende verschijnselen verwachten: oppervlakkig en snel ademen, benauwdheid en pijn op de borst.