Le risposte non lineari sono utili solo nella fase acuta, in quanto rivestono ancora un ruolo protettivo che favorisce il buon esito dei processi di riparazione del danno organico. Quando per una qualsiasi ragione queste risposte si prolungano nel tempo, e in particolare oltre i sei mesi, il dolore assume le caratteristiche di dolore cronico. La cronicizzazione è una condizione che oggi si riconosce come patologia in sé, in quanto può manifestarsi in maniera indipendente dalla risoluzione del danno organico, dalla reale possibilità di risolverlo, o con risposte non più collegate linearmente con il danno stesso, come ad esempio il prolungamento dell'attività del nocicettore oltre la durata dello stimolo.