El dolor físico es el resultado de la excitación violenta de las fibras nerviosas que luego envían señales al sistema nervioso central y al cerebro. El dolor físico evolucionó como un sistema de advertencia: para advertir a un animal de una situación que podría dañarlo (altas temperaturas, ortigas venenosas, entre otras cosas).
El dolor emocional es más una reacción química que involucra una liberación compleja de neurotransmisores dentro del cerebro. Durante un episodio de dolor emocional, se liberan una serie de hormonas del estrés, como adrenalina, cortisol y serotonina.