La douleur résulte de l’expérience subjective d’une sensation émotive déplaisante, considérée comme résultant de processus adaptatifs au sein de réseaux de neurones situés à différents niveaux du système nerveux central, dont les composantes peuvent augmenter ou diminuer en fonction des caractéristiques du stimulus, de l’état du sujet et du contexte dans lequel ce stimulus est appliqué. À ce titre, les différentes composantes de la douleur et les mécanismes neurophysiologiques sous-tendant les différentes dimensions de la douleur seront exposés. Les éléments anatomophysiologiques sous-tendant la physiologie de la douleur vont être présentés dans le but de comprendre les processus de contrôle central de la douleur qui vont être ensuite envisagés aux différents niveaux d’intégration : contrôles segmentaires spinaux, contrôles d’origine supraspinale tant inhibiteurs qu’excitateurs, contrôles inhibiteurs diffus induits par des stimulations nociceptives (CIDN). C’est en modulant l’activité de ces systèmes de contrôle descendants de la douleur par des techniques neurochirurgicales d’implantation de systèmes de neurostimulation que se sont développées des voies nouvelles susceptibles de soulager les douleurs chroniques rebelles : stimulation segmentaire (TENS) ; stimulation des colonnes dorsales de la moelle épinière ; stimulation cérébrale profonde ; stimulation du cortex moteur. Ces différentes techniques de neuromodulation sont présentées, en référence avec les hypothèses anatomophysiologiques qui les sous-tendent.