La nocezione, la capacità di provare dolore, è essenziale per la sopravvivenza e il benessere generale di un organismo. Stimoli nocivi come il dolore penetrante da un oggetto acuto, il calore da una fiamma aperta o il contatto con sostanze chimiche corrosive vengono rilevati per la prima volta dai recettori sensoriali, chiamati nocicettori, situati sulle terminazioni nervose. I nocicettori esprimono canali ionici che convertono stimoli nocivi in segnali elettrici. Quando questi segnali raggiungono il cervello tramite neuroni sensoriali, sono percepiti come dolore. Così, il dolore aiuta l'organismo a evitare stimoli nocivi.

Il sistema immunitario svolge un ruolo essenziale nella patologia del dolore. Dopo aver incontrato stimoli nocivi, cellule immunitarie come mastociti e macrofagi presenti sul sito di lesioni rilasciano sostanze chimiche infiammatorie come citochine, chemiochine, istamine e prostaglandine. Queste sostanze chimiche attirano altre cellule immunitarie come monociti e cellule T al sito di lesione. Stimolano anche i nocicettori, con conseguente iperalgesia, una risposta più intensa a uno stimolo precedentemente doloroso, o allodinia, una risposta dolorosa a uno stimolo normalmente innocuo come il tocco leggero. Tale sensibilizzazione al dolore aiuta a proteggere il sito ferito durante la guarigione.

In alcuni casi, il dolore supera il suo ruolo di sistema di allarme acuto se la sensibilizzazione non riesce a risolversi nel tempo. Il dolore cronico , dolore persistente o ricorrente che dura più di tre mesi, spesso accompagna condizioni infiammatorie come l'artrite reumatoide. Farmaci antinfiammatori non steroidei (NSAID) come l'aspirina e l'ibuprofene riducono il dolore inibendo la sintesi delle molecole infiammatorie prostaglandine. Tuttavia, FANS e oppioidi attualmente utilizzati per combattere il dolore soffrono di gravi effetti collaterali e il potenziale di dipendenza. Pertanto, comprendere i meccanismi alla base della patologia del dolore può aiutare a sviluppare farmaci più efficaci per sopprimere la percezione del dolore con effetti collaterali negativi meno gravi.