Hos pattedyr bindes capsaicin til proteinet TRPV1 (transient reseptor protensial kationkanal subfamilie V1) som sitter i membranen til smerte- og varmeregistrerende nevroner. Dette er en varmeaktivert kalsiumkanal som også deltar i smertefølelser. Signalveien involverer nevropeptidet og nevrotransmittoren substans P. TRPV1 kalles også capsaisin- eller vanilloid-reseptoren.