Сформувалася всередині ЦНС больова реакція через гіпоталамус надає також спадні впливу на систему «гіпофіз - залози внутрішньої секреції». Це визначає появу в крові при больової реакції адреналіну, АКТГ і інших гормонів, які зумовлюють периферичні механізми болю і оборонного стану і тривалість того емоційного розряду, який їх супроводжує. Виявилося, що деякі хімічні речовини здатні самі по собі викликати біль; до них відносяться гістамін, ацетилхолін, серотонін, а також описаний Льюїсом (Т. Lewis) спеціальний «фактор болю». Проте С. Д. Балаховский та інші автори висловлюють припущення, що болюче відчуття може бути викликано будь-якою речовиною, що порушують окисно-відновні процеси в тканинах. Вважають, що таку ж дію надає порушення кровопостачання тканин; накопичення при цьому активно діючих хімічних речовин біль розглядається як явище другого порядку. У цьому випадку вторинними факторами, що підтримують больову реакцію, можуть служити речовини як адренергічної, так і холінергічної природи.
Всякі відхилення від нормального перебігу больової реакції проявляються у формі підвищення або зниження суб'єктивного відчуття болю (гіпер - і гипоальгезия). Гиперальгезия часто спостерігається при каузальгии і фантомних болях. Зниження больової чутливості аж до повної її відсутності зустрічається при деяких психічних захворюваннях, наприклад при істерії, а також при порушеннях або вродженому недорозвиненні центральних механізмів болю.
