Depuis 2003, date de notre dernière revue sur la physiologie de la douleur, des progrès phénoménaux ont été réalisés, notamment dans les domaines de la biologie moléculaire et de la neuro-imagerie fonctionnelle (électroencéphalogramme, tomographie par émission de positons et imagerie par résonance magnétique). Nous avons tenté de synthétiser ces nouvelles acquisitions sans oublier pour autant les fondements de la physiologie, pour en extraire les données les plus solides. En effet, cette richesse s'accompagne d'un paradoxe : la traduction en moyens thérapeutiques de ces nouvelles connaissances, souvent acquises avec des modèles animaux, reste décevante. Dans la première partie, nous abordons les moyens d'exploration du système de la douleur chez l'homme et chez l'animal. Dans la seconde, nous présentons les mécanismes périphériques du système nociceptif. Dans la troisième, nous étudions la profonde transformation que subissent ces mécanismes lors de l'inflammation. Dans la quatrième seront abordés les mécanismes spinaux en condition physiologique et inflammatoire. Les apports récents de la neuro-imagerie ont nécessité le développement d'un cinquième chapitre consacré aux mécanismes cérébraux impliqués dans la douleur. La spécificité d'un réseau de structures cérébrales impliqué dans la perception de douleur est évaluée. Un sixième chapitre sera consacré aux mécanismes de contrôle de l'activité spinale nociceptive avec une attention particulière pour le paradigme de modulation conditionnant de la douleur. Les trois premiers chapitres sont développés dans le présent article (les quatrième, cinquième et sixième chapitres sont développés dans l'article 36-020-A-20 de ce même ouvrage).