El dolor fisiológico o nocicepción es una experiencia multidimensional o compuesta, en la que intervienen diferentes sistemas (perceptivos, emocionales, de la atención, motores, anticipatorios, etc.). La participación de estos distintos componentes permite a continuación que se elabore una respuesta integradora. En este artículo se describirá una primera parte anatómica, en la que se detallarán las vías de la nocicepción, tras lo que se expondrá una segunda parte anatomofuncional, en la que se mostrarán los conocimientos sobre el modo de funcionamiento en el ser humano de las estructuras implicadas ante una estimulación dolorosa. En esta segunda parte se describirán en especial las principales modulaciones del dolor conocidas en la actualidad, incluidos los dispositivos terapéuticos que permiten tratar a los pacientes en la práctica médica. Una parte destacada de los datos presentados en el último apartado se basa en los estudios que utilizan la tomografía por emisión de positrones (PET), la resonancia magnética funcional (RMF) o la magnetoencefalografía (MEG).