注射の痛みを抑える第一歩は、身体が痛みを感じる構造を知ることにあります。人間の皮膚には、痛みを感じ取る「痛点（自由神経終末）」が1平方センチメートルあたり約100〜200個の密度で分布しています。針がこの痛点を直接捉えるか、あるいは痛点と痛点の隙間をすり抜けるかによって、最初の「チクッ」とする感覚の強さが決定づけられます。
臨床生理学において、注射に伴う苦痛は主に以下の2つのフェーズに大別されます。
第一の痛みは、針先が表皮と真皮を貫く瞬間に発生する「一次痛（刺入痛）」です。これは細い神経線維であるAδ（エーデルタ）線維を介して瞬時に脳の体性感覚野へと伝わる、鋭利で局所的な痛みです。針の外径が細いほど痛点に接触する確率が下がるため、後述する針のゲージ数（太さ）が大きく影響します。
第二の痛みは、針が入った後に薬液が皮下組織や筋肉内へ押し広げられる「二次痛（注入痛）」です。こちらはC線維を通じて鈍くズキズキと伝わります。薬液の温度が体温より低い場合や、薬液のpH値・浸透圧が生体組織と乖離している場合、さらに急激な速度で注入された場合に組織内の内圧が急上昇し、強い圧痛となって現れます。
つまり、注射を痛くない状態に近づけるには、「針が痛点に触れる刺激を減衰させること」と「薬液注入時の組織圧・筋緊張を緩和すること」の両面からのアプローチが不可欠なのです。
