至嵴髓。「疼痛」起始于一个会引发疼痛的事件刺激了，而感觉神经将刺激转换为电讯号（称作传导，）后传递至，经后角中神经细胞转接后传递脑干，接着被送至大脑各处，包括了丘脑及边缘系统。当脑接受到疼痛的讯号后，会加以处理及「理解」，产生疼痛的感觉。大脑可以透过神经传导物质释放的多寡来调节疼痛的状况。上述所提到的疼痛产生机制有时会失常─如没有外在刺激仍然会产生疼痛的讯号、针对某刺激产生过量的疼痛讯号、针对原本不会引起疼痛的刺激产生疼痛讯号；此外，大脑的疼痛调节机制也有可能失常。这些状况可能和慢性疼痛的产生有关。