למרות ההתקדמות הטכנולוגית המשמעותית ברפואה, כאב כרוני הפך בעשרות השנים האחרונות למגיפה של ממש. זו הולידה בתורה את מגיפת השימוש באופיואידים (משפחת המורפיום) שגבתה נפשות רבות בארה"ב ובעולם. בעוד שימוש בתרופות, במכשירים או בניתוחים יכולים להועיל לטווח הקצר, הם לרוב אינם מועילים לטווח הארוך וחלקם גורמים לתחלואה משנית.
אין מיקום אחד במח שבו מיוצג כאב, ולא ניתן לדעת כמה כואב לאדם לפי הסתכלות בהדמיית תפקוד המח. האזורים המופעלים במח בתגובה לגירוי מכאיב שייכים לקליפת המח התחושתית (סנסורית), לקליפת המח הצרברלית (הקשורה לחשיבה ולאמונות) ולמערכת הרגשית (הלימבית). ניתן להבין כי לכאב יש מרכיבים תחושתיים, חשיבתיים (קוגניטיבים) ורגשיים – כולם חיוניים לחוויית הכאב.
כאב כרוני מוגדר ככאב שנמשך מעל לשלושה חודשים או מעבר לזמן הצפוי להחלמה של רקמה. בעוד שכאב חריף (אקוטי) מיועד להתריע בפני סכנה אפשרית, אין תועלת לגוף בקיומו של הכאב הכרוני. מחקרים מעשרים השנה האחרונות מעידים על כך שמקור הכאב הכרוני הוא בריגוש יתר (Central Sensitization) ובהתקבעות של מסלולים עצביים (Neural Pathways) במח ובמערכת העצבים המרכזית, ולא בפגיעה ברקמה. ניתן להסביר זאת באמצעות האמרה "הנכווה ברותחין – נזהר בצוננין". כלומר, אדם שעבר פגיעה (פיזית או נפשית) סף הכאב שלו יורד, כך שגירוי קל יותר (ויתכן אף גירוי שאינו מכאיב) יגרום לכאב. כפי שאנו לומדים לרכוב על אופניים על כל המורכבות שבכך, כך המח יכול "ללמוד" כאב ולהפוך אותו להרגל.
הטיפול בכאב כרוני, אם כך, חייב לגרום לשינוי של אותם מסלולים עצביים, או במילים אחרות "לחווט" (מלשון חוט) מחדש את המח. המטרה בטיפול היא לתת למח תחושה של בטחון, שהסכנה חלפה. טיפול באיבר הכואב יכול לעזור זמנית, ואף לאותת למח כי אין סכנה. עם זאת, הטיפול המקומי לרוב אינו פותר את הבעיה כל עוד לא חל שינוי מחשבתי. אפילו כריתת איבר כאוב יכולה להשאיר כאבים כאילו האיבר עדיין שם ("כאב פנטום"). כל עוד המוח ישאר "מרוגש" יש סיכוי גבוה שהכאב יישאר או יחזור.