Les synapses transmettent la douleur en relayant les signaux nociceptifs des neurones périphériques vers le système nerveux central. Les neurotransmetteurs libérés à la synapse, comme le glutamate et la substance P, facilitent la communication entre neurones, modulant l'intensité de la douleur perçue. Les synapses sont donc essentielles dans l'amplification ou l'inhibition des signaux douloureux.