Alcune parti della sensazione e del sistema di elaborazione del dolore potrebbero non funzionare correttamente, creando una sensazione di dolore quando nessuna causa esterna esiste, segnalando troppo dolore rispetto alla causa o segnalandolo per un evento normalmente non doloroso. Inoltre, anche i meccanismi di modulazione del dolore potrebbero non funzionare correttamente. Questi fenomeni sono coinvolti nei casi di dolore cronico.