机体受到伤害性刺激时，往往产生痛觉。痛觉是一种复杂的感觉，常伴有不愉快的情绪活动和防卫反应，这对于保护机体是重要的。疼痛又常是许多疾病的一种症状，因此在临床上引起很大注意。
痛包含两种成分：痛觉和痛反应。痛觉是一种内在的感受和体验，每一个“觉得痛”的人，都能根据他过去的经验诉说痛的存在以及痛的性质、强度、范围和持续时间，但很难确切地加以描述。痛反应是指致痛刺激引起的躯体和内脏活动变化以及逃避、反抗等一系列的行为表现。从生物学的角度看，痛是一种保护性、防御性的机能，它警告机体正在遭受某种伤害性刺激，并促使机体摆脱这种刺激的继续伤害。
致痛刺激是多种多样的。但它们具有共同的特点，即都导致组织细胞的损伤破坏，结果便释放出某些致痛物质，如钾离子、氢离子、血浆激肽等，进而作用分布在损伤区的感受器。作为一个已被广泛接受的概念，痛感受器乃是遍布全身各处的某些游离神经末梢。当然，绝非所有的游离神经末梢都是痛感受器。痛感受器可将不同能量形式（例如机械、化学、温度）的致痛刺激转换为具有一定编码形式的神经冲动，后者沿神经纤维传向中枢神经系统。当痛刺激作用于皮肤时，可出现性质不同的两种痛觉，即快痛和慢痛。先出现一种尖锐的、定位比较清楚的刺痛，又称快痛，刺激作用后立即发生，停止刺激后很快消失；接着是一种定位不甚清楚的灼痛，又称慢痛，通常是在施加刺激后0.5s才感觉到，停止刺激后还能持续数秒钟，并伴有情绪及心血管和呼吸活动的变化。
一般认为痛觉的感受器是游离神经末梢。引起痛觉不需要特殊的适宜刺激，任何形式的刺激只要达到一定强度有可能或已造成组织损伤时，都能引起痛觉，但其机制还不清楚。有人认为，这种游离神经末梢是一种化学感受器，当各种伤害性刺激作用时首先引致组织内释放某种致痛物质，然后作用于游离神经末梢产生痛觉传入冲动，进入中枢引起痛觉。
根据现代神经解剖学和生理学的看法，痛信息经由多条通路由脊髓上升入脑，由于这些不同通路的共同活动和脑的各级水平的分析处理，最后产生疼痛。
痛觉的中枢传导通路比较复杂。痛觉传入纤维进入脊髓后，再经脊髓上行抵达脑。此外，痛觉传入冲动还在脊髓内弥散上行，沿脊髓网状纤维、脊髓中脑纤维和脊髓丘脑内侧部纤维，抵达脑干网状结构、丘脑内侧部和边缘系统，引起痛的情绪反应。