Различают несколько структур антиноцицептивной системы, располагающихся и взаимодействующих на разных уровнях нервной системы, важнейшей из которых является эндогенная опиатная система. Одним из конечных результатов действия антиноцицептивной системы является торможение передачи болевых стимулов с первичных афферентных волокон на вставочные нейроны.