La sensibilizzazione è stata implicata come causa o meccanismo di mantenimento in una vasta gamma di patologie apparentemente non collegate tra loro: la dipendenza, le allergie, l'asma e alcune sindromi clinicamente inspiegabile come la fibromialgia e la sensibilità chimica multipla. La sensibilizzazione può anche contribuire a disturbi psicologici come il disturbo post-traumatico da stress, l'attacco di panico e i disturbi dell'umore.