ร่างกายมีระบบระงับความเจ็บปวดภายในเพื่อควบคุมโนซิเซ็ปชั่นและความเจ็บปวด ซึ่งอาจเสริมได้ด้วยยาแก้ปวด มีระบบระงับความเจ็บปวดทั้งในระบบประสาทกลาง และที่ตัวรับความรู้สึกในระบบประสาทส่วนปลาย ซึ่งสามารถลดระดับของโนซิเซ็ปชันที่ดำเนินไปถึงเขตสมองชั้นสูง

ในระบบประสาทกลาง

การระงับความปวดในระบบประสาทกลางมี 3 ระบบ คือ เนื้อเทารอบท่อน้ำสมอง[upper-alpha 2], nucleus raphes magnus, และเซลล์ประสาทห้ามโนซิเซ็ปชั่นในปีกหลังของไขสันหลัง ซึ่งล้วนแต่ทำงานโดยห้ามเซลล์ประสาทที่ส่งสัญญาณโนซิเซ็ปชัน ซึ่งอยู่ที่ปีกหลังของไขสันหลังเช่นกัน

ในระบบประสาทส่วนปลาย

การควบคุมความเจ็บปวดในระบบประสาทส่วนปลาย ประกอบด้วยตัวรับรู้โอปิออยด์หลายประเภท ที่จะทำงานตอบสนองเมื่อร่างกายหลั่งสารเอ็นดอร์ฟิน ซึ่งเป็นสารฝิ่นชนิดหนึ่ง ตัวรับรู้สารฝิ่นเหล่านี้ ซึ่งอยู่ในส่วนต่าง ๆ ของร่างกาย จะห้ามการยิงสัญญาณของนิวรอนที่ถ้าไม่ห้ามแล้ว จะส่งสัญญาณเพราะได้สัญญาณจากโนซิเซ็ปเตอร์

องค์ประกอบอื่น

ทฤษฎีประตูควบคุมความเจ็บปวด (อังกฤษ: gate control theory of pain) ที่เสนอโดยโรนัลด์ เม็ตแซคก์ และแพ็ตทริก วอลล์ ตั้งสมมติฐานว่า กระบวนการโนซิเซ็ปชั่นที่สามารถนำไปสู่ความรู้สึกเจ็บปวดนั้น สามารถควบคุมได้โดยตัวกระตุ้นที่ไม่เกี่ยวกับโนซิเซ็ปชั่นเช่นความสั่นสะเทือน เพราะเหตุนั้น การนวดเข่าที่ถูกชนดูเหมือนจะช่วยลดความเจ็บปวดลง โดยป้องกันสัญญาณโนซิเซ็ปชั่นไม่ให้ส่งไปยังสมอง ความเจ็บปวดยังสามารถควบคุมได้โดยสัญญาณที่ส่งมาจากสมองไปยังไขสันหลัง เพื่อระงับ (และในบางกรณี เพื่อเพิ่ม) โนซิเซ็บชั่น (ดังนั้น จึงระงับความเจ็บปวด) อีกด้วย