As fibras A delta mielinizadas estão mais associadas à percepção da dor aguda através da liberação de substância P, enquanto as fibras C não mielinizadas estão mais associadas à percepção da dor crônica através da liberação de glutamato. 

O efeito persistente do glutamato através de estímulo prévio pela substância P nos neurônios de segunda ordem é conhecido como windup. 

A via descendente com liberação de encefalina via serotonina contribui para a hiperexcitabilidade neuronal. 

As fibras A delta e C liberam seus neurotransmissores no corno anterior da medula espinhal e há consequente estímulo do trato espinotalâmico. 

Em pacientes com dor crônica, incluindo a fibromialgia, o fluxo sanguíneo costuma estar aumentado no tálamo e reduzido na ínsula.