陈氏在脏腑病机理论研究方面，除倡“五脏宜通”论，深刻阐明了脏腑气机活动特点外，还立“膜腠三焦”说，对三焦形质、生理、病理、治疗作了系统研究，提出了不少新创见。
一、深究三焦形质
三焦形质有无，自《内》、《难》伊始，即开争论之端。《难经》二十五难称“心主与三焦为表里，俱有名而无形”，三十八难也说：“所谓府有六者，谓三焦也……有名而无形。”后世持此论者，以“形”为“实”，认为三焦仅仅只是脏腑在人体不同区段的代称，上焦即心肺，中焦即脾胃，下焦即肝肾。舍此而求三焦，三焦并无形质——具体组织可徵。而《灵枢·本输篇》却说：“少阳属肾，肾上连肺，故将两脏。三焦者，中渎之府也，水道出焉，属膀胱，是孤之府也，是六府之所与合者。”《论勇》篇更形象指出：“勇士者三焦理横，怯士者三焦理纵。”故宗此说者，认为《内经》既然认定三焦是下出肾系，上连肺系（居于中间的其它三脏，不言而喻，自与相系）六府与合的一种组织，甚至还有“理横”、“理纵”之分，讲得那么肯定，那么具体，那么形象，绝不会是有名无实的空论，一定有其物质基础存在。但三焦的物质基础到底是什么？《内经》却又并未明示，因而成了千古之谜，后世医家不断探索，各有建树，迄至陈氏，最具代表性的见解，约略有以下几种：
1．一腔之大腑。倡此说者，为明代医家张景岳。他在《类经》中明确提出：“此三焦之所以际上极下，象同六合，而无所不包也。观本篇六府之别，极为明显，以其皆有盛贮，因名为府。
盖即脏腑之外，躯体之内，包罗诸脏，一腔之大腑也。故有中渎、是孤之名，而亦有六府之形。”认为三焦就是一腔之大府——整个躯体的体腔。上焦、中焦、下焦自然成了体腔不同区段划分的名称了。
2．人身之油膜。
以此立说者，清代医家唐容川、张锡纯所论最详。唐容川在其《血证论》中称三焦“即人身上下内外之油膜也”。张锡纯对此说极为赞同，他在《衷中参西录》中进一步发挥，谓：“三焦为少阳之府。既名为府，则实有其物可知……至唐容川独有会心，谓三焦即网油，其根蒂连于命门，诚为确当之论。”又：“三焦亦是膜，发源于命门，下焦为包肾络肠之膜，中焦为包脾连胃之膜。上焦为心下膈膜及心肺一系相连之膜。”至此，三焦落实到了具体组织上。
3．人身之膜腠。
这就是陈氏在深研《内》、《难》经义和充分吸收前人成果的基础上，提出的“膜腠三焦”说。他在《中医病机治法学》一书中提出：“筋膜是人体的重要组织，筋是膜的束聚，膜是筋的延展。由于它是肝系统的组成部分，所以《素问·痿论》说：‘肝主身之筋膜’……手少阳三焦的组织结构，包括膜原和腠理两个部分。膜原是筋的延展部分，腠理是膜外的组织间隙，《内经》称为分肉。膜腠无处不有，无处不包，外则布于皮里肉外，内则维系五脏六腑，上至巅顶，下至于足，随处异形，所在皆是，不似其它五脏，有其一定形态，所以《难经》谓其有名无形。”对比前人研究成果，陈氏此说的学术贡献主要有以下四点：
（1）统一《内》、《难》之说。陈氏以名、实、形为区分，第一次把《内》、《难》两种不同提法统一了起来，说明二说各有所指。《难经》的无形，是说没有一定形态，“随处异形”难以特指，并非没有形质——特定的组织结构；《内经》详指其生理作用及其与脏腑紧密联属的关系，可以说明三焦确是人体特定组织之一种，但并不能说明此类组织确有特定形态。因而并不对立。这种不以“形”为“实”，不以“用”为“形”的见解，可以说是研究《内》、《难》有关三焦形质歧义根源所在的一种全新的观点。
（2）探求三焦空间结构。
陈氏在探究三焦形质时，“膜”、“腠”并提，而且明白指出，腠“是膜外的组织间隙”，即膜和膜外的空间才是三焦的完整体现。以膜论三焦，无疑受到了唐容川、张锡纯之说的深刻影响，是对前人成就的充分吸收和全面继承。但由膜而及腠——膜外空间，则是陈氏“膜腠三焦”说的独特创见。在此之前，人们对三焦实质的探求，主要着眼于寻找出可能属于三焦实质的某种具体组织，而由组织所构架的空间状态，却从来不曾有人明确其与三焦的直接关系。任何脏器的生理存在，组织是基础，但不是脏器。只有由组织所形成的完整空间结构才是脏器本身。以膜为组织基础而又无处不在，且随处异形的三焦，有没有自己的空间结构呢？陈氏以由膜所构成的组织间隙——“腠”为结论，肯定地回答了这个问题，为澄清三焦形质有无之争，为形象理解三焦形质的客观存在无疑是大有裨益的。
（3）阐明三焦位置关系。
陈氏之前，以脂膜论三焦者，所述脂膜的分布，均有一定局限性，多指附于脂膏，系于脏腑，隔离胸腹类膜。而陈氏所言三焦膜腠十分广泛，上下内外，脏腑肢体，经络血管，无所不及，因为任何脏器、组织，无一不存在组织间隙。这在本质上就把前人的以机体某些区段为三焦的局部三焦观，发展成了整体三焦观。整体三焦观从组织学的角度，为三焦病理反应无处不在的临床特点，提供了以筋膜为组织基础的生理依据。
（4）倡言三焦根源于肝。
陈氏之前，凡论三焦根源者，莫不以“发源于命门”立说，而其所以然之理，却从来不曾有人从脏腑组织的联属关系角度明白剖释。惟陈氏以肝——筋——膜的有机联属为根据，创立了“三焦根源于肝”的新见解。
陈氏在三焦形质研究方面，既全面继承了前人成就，又有自己的独特创见。以上见解，虽未必就是《内》、《难》之三焦真谛，但较之前人各说，无疑具有更严密，更合理的特点。因而不仅拓宽了三焦形质研究的范围，更重要的是，发扬了一种学术研究的新风，这就是：师古而不泥古，锐意进取，勇敢开拓，大胆创新！（二）明辨三焦生理对三焦生理的研究，前人主要在《素问·灵兰秘典论》“三焦者，决渎之官，水道出焉”，《难经·三十八难》“主持诸气”等经说基础上，认识到三焦是气、液流行的通道和气化的场所。
但何以能成为气、液流行的通道和气化的场所？其所凭藉的物质基础是什么？并未道明。得出的只是所具有的生理功能结论，而非这些生理功能何以能得到发挥的所以然之理。
陈氏在研究三焦理论时，对此作了深刻说明，其见解有三：
1．膜腠是三焦生理功能正常发挥的组织基础。他在《中医病机治法学》一书中明确提出：“因为五脏六腑均由无数管道构成各个系统，这些相通的管道，均由肝主之筋膜构成，它是精、气、血、津、液五种基础物质运行出入的通道。”正是由膜腠所构成的这一特殊网状系统，把五脏六腑与表里上下沟通成一有机整体，成为气液流通运行的道路和气化的场所。这就从组织学的角度，阐明了三焦生理功能得以正常发挥所凭藉的物质基础。
2．膜腠的特殊位置是三焦生理功能正常发挥的客观条件。
无论是就脏腑看，还是就组织看，也无论是就局部看，还是就整体看，三焦所处的位置，都既不在表，也不在里，而在半表半里之间，且夹层中空。这就决定了机体吸收的水谷精微，要布运全身，濡养脏腑形骸，必须经由膜腠这一中间地带；脏腑形骸在吸收利用了水谷精微之后，要排泄废浊，也必须经由这一中间层次。三焦所处的这一特殊位置，为三焦生理功能的发挥，提供了合符生理科学的结构学条件。
3．五脏是三焦生理功能活动的主宰。
陈氏认为，三焦是六腑之一种，为受盛之器，而非运化之源，为机体生理活动提供的主要是环境条件——气液流行的道路，气化的场所，而不是原始动力。原始动力仍根植于五脏。气液的摄纳、生化、运行、吸收、利用，以及利用之后的废浊排泄，必须依赖五脏的功能发挥才能完成。所以，气液在三焦所表现的盈、虚、通、滞，也都取决于五脏功能的盛衰。不仅如此，就连三焦的结构状态也与五脏功能密切相关。五脏功能正常，则气化氤氲，气液流行，三焦无壅滞燥涸，自然膜柔腠和。倘若五脏功能失调，则气化障碍，气液不行，三焦必然发生气液壅滞或燥涸的相应改变，造成膜腠水肿或枯萎的生理结构异常，其生理功能的发挥，也必然受到严重影响。所以说五脏是三焦生理的主宰。
三、详探三焦病理
前人对三焦病理的研究，杂病学家主要以气液为物质对象，着重讨论的是三焦病理变化对水液代谢的影响；外感病学家则主要以三焦为区分，着重讨论的是三焦所属脏腑在外感病过程中的病理变化、证候特点及传变规律。严格地说，均未涉及三焦病理实质。
三焦病理实质到底是什么？导致三焦发生病理改变有哪些主要因素？三焦病理改变的特点是什么？当三焦发生病理改变后，其主要病理影响何在？陈氏对这些问题作了比较深入的研究：
1．求三焦病理实质：陈氏在《中医病机治法学》一书中，以“膜腠稍有改变，即影响气液的流通”一语，揭示出三焦病理变化在实质上是膜腠生理状态异常。因为膜腠是气液流行的道路和气化的场所，亦即三焦生理功能得以正常发挥的基本环境结构条件，所以当结构发生异常改变，或萎缩，或肿胀，或闭塞，或纵缓时，都必然不同程度，不同形式地破坏三焦生理所必需的环境条件，影响气液的畅通流行，气化的顺利完成。这就是从组织结构角度所探求到的三焦病理实质。但从三焦病理的全过程看，这仍然只是结果，而不是原因。
2．析三焦病理因素：导致三焦发生病理改变的原因是什么？陈氏认为，只要从三焦与五脏的生理联系，以及三焦所处的生理位置去研究分析，是不难求得正确答案的。作为三焦之物质实体的膜腠，根结于肝，位居表里之间，既是津气运行的道路，同时也是邪气出入的道路，其生理状态必然受到肝系统功能状态和内外邪气的直接影响。肝系统与其它系统有着不可分割的整体联系，膜腠本身又内外上下无所不在，其它系统也必然对其施加不可忽视的影响。这就是说，外感六淫，内伤七情，以及五脏功能亢衰，都是导致三焦发生病理改变的重要原因。而且是三焦病变之本。
3．穷三焦病理特点：当上述病理因素作用于三焦，导致三焦发生病理改变时，其基本特点是什么？陈氏吸收前人的病机学成就和他自己长期深入的脏腑病机研究成果，对此作了大胆探索，提出了寒则膜腠拘挛，膜腠拘挛则牵引筋经而强、而痉；寒极则膜腠闭塞，膜腠闭塞则营卫不通而痛剧。热则膜腠松弛，膜腠松弛则气郁而胀；热极则膜腠劲急，膜腠劲急则风动而震颤、抽搐、角弓反张。湿则膜腠纵缓，膜腠纵缓则液滞而重、而痹；湿盛则膜腠肿胀，膜腠肿胀则水溢而肿。燥则膜腠萎缩，膜腠萎缩则经脉屈伸不利；燥甚则膜腠干枯，膜腠干枯则组织僵硬、萎废不用。肝失疏泄则膜腠津气不利；心失温通则膜腠津气凝闭；脾失健运则膜腠津气壅遏；肺失宣降则膜腠津气郁滞；肾失蒸腾则膜腠津气不化。这在很大程度上，虽仍然只是一种推断性的病理成果，但它与传统的病机理论相吻合，是传统病机理论在三焦病理研究中的具体发挥和扩展，因而很便于人们从传统理论的角度去理解、接受和运用这一成果。
4．明三焦病理影响：当膜腠发生上述病理改变后，其临床病理影响颇为复杂，陈氏将其主要表现归纳为三个方面：一是影响气机运行而发生气的病变，或升降失调，或气滞气闭。二是影响津液布散流行而发生津液病变，津凝为湿，或阻于膜腠，或随气上下，侵犯五脏。三是影响与膜腠紧密相关的脏腑组织的生理状态而发生组织的病变，如经、脉、胸膈、腹膜、胃、肠、胆、心包、女子胞、膀胱等失其和柔之性。其具体临床表现，涉及气、津的，前人论述颇详，如寒热往来、胸胁苦满、口苦、咽干、目眩、昏瞀、心烦、默默不欲饮食，或咳，或喘，或悸，或小便不利，或泄泻，或水肿，或腹痛等等皆是。而涉及组织的，前人均未明确其为三焦病理影响所致。陈氏则明白指出：一切强直、痉挛、抽搐、震颤、坠胀、萎废、干呕、呃逆、转筋、囊缩等与筋膜直接相关的病症，均为膜腠病理影响所致，都属三焦病变的范围。这是陈氏在三焦病理研究方面的又一突出发挥。
