La douleur physiologique ou nociception est une expérience multidimensionnelle ou composite, faisant intervenir différents systèmes, perceptifs, émotionnels, attentionnels, moteurs, anticipatoires... La mise en jeu de ces différentes composantes permet ensuite la construction d'une réponse intégrative. Dans cet article, nous envisageons une première partie anatomique, décrivant les voies de la nociception, puis une deuxième partie anatomofonctionnelle, décrivant ce que l'on connaît chez l'homme du mode de fonctionnement des structures impliquées face à une stimulation douloureuse. Dans cette deuxième partie sont abordées en particulier les principales modulations de la douleur connues à ce jour, incluant les dispositifs thérapeutiques permettant de soulager les patients en pratique médicale. Une part importante des données présentées dans le dernier chapitre fait appel aux études utilisant la tomographie par émission de positons (TEP), l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMF), ou la magnétoencéphalographie (MEG).