末梢の組織で生まれた痛みの信号は、末梢神経から脳の中枢（上行性）に伝わります。脳幹、視床、大脳皮質に伝わり初めて痛みと認識されます。
また、脳幹から脊髄を下行して痛みの信号を抑制する経路があります。その経路の中で痛みを和らげる物質（ベータエンドロフィン・エンケファリンなど）が放出されます。鍼を刺すことでこの機能が活性化され、鎮痛物質を放出させることが出来ます。

もう一つは、近年、痛みの伝達系についてゲートコントロール説というものが唱えられています。太い有随の神経線維が、触・圧感覚を伝え、細い神経線維が痛みを伝えるとされています。このふたつの神経線維の情報は、疼痛伝達系でコントロールされるという理論です。つまり、太い神経線維からの触・圧の感覚は、細い神経線維の痛みを抑えるということです。たとえば、机に肘をぶつけて、思わずさすったことはありませんか？その時に少し痛みが和らいだのではないでしょうか。さすることで、太い神経線維からの刺激で痛みが抑制されたのです。