Die Schmerzempfindung ermöglichen die sogenannten Nozizeptoren – besondere Sinneszellen, die schmerzauslösende Reize erkennen. Ein solcher Reiz kann zum Beispiel von aussen kommen wie Hitze oder Druck, er kann aber auch im Körper entstehen, beispielsweise bei einer Entzündung. Die Schmerzreize werden als Nervensignale zunächst zum Rückenmark geleitet. In diesem Fall handelt der Körper blitzschnell: Wir ziehen die Finger vom heissen Topfdeckel weg, oder das Bein knickt plötzlich ein, wenn wir auf etwas Spitzes treten. Die Reflexe entstehen ungewollt im Rückenmark und sollen den schmerzverursachenden Reiz beenden. 

Im Rückenmark werden die Reize verarbeitet und an das Gehirn gesendet. Erst dort wird das Signal in eine unangenehme Empfindung umgewandelt und gespeichert.