Smertesignaler fra skadet vev går inn i ryggmargen gjennom nervefibre av typen Ad og C. Der kobler de seg på den oppadstigende smertebanen (Tractus spinothalamicus), som sender signalene videre opp til hjernen. I koblingspunktet ligger en del ekstra nerveceller kalt internevroner. Disse kan dempe smertesignalet, og det antas at en del av virkemåten til opioider er å stimulere disse internevronene, slik at de øker sin smertedemping.