La toxina botulínica puede disminuir el dolor de forma directa al producir cambios moleculares sobre la función de las fibras nerviosas e indirecta al disminuir la actividad excesiva o disfuncionante de las fibras musculares.
Además de producir bloqueo neuromuscular, modula la liberación de diferentes neuropéptidos involucrados en la generación del dolor y puede mejorar la circulación en dolor isquémico. Es útil en dolor por espasticidad, distonía cervical, dolor facial y dolor de cabeza tipo migraña.