Le principe du bloc paravertébral repose sur l'injection d'un anesthésique local dans l'espace paravertébral pour bloquer les racines des nerfs rachidiens après leur sortie du foramen intervertébral. Le bloc paravertébral peut être réalisé en injection unique, mais le plus souvent un cathéter pour analgésie continue est mis en place soit par guidage échographique percutané, soit par le chirurgien lors de la thoracotomie. Le bloc paravertébral est devenu une alternative à l'analgésie péridurale pour la chirurgie thoracique car l'analgésie procurée est comparable, mais avec moins d'effets secondaires. Le bloc paravertébral peut aussi être utilisé pour l'analgésie après chirurgie majeure du sein ou en chirurgie abdominale.