疼痛灾难化是患者在受到现存或潜在疼痛相关危险事件的刺激后， 受个体及外环境因素影响对疼痛危险事件进行再次认识与评价，并由此产生较实际情况负向放大的一种疼痛认知。根据躲避恐惧模型（fear-avoidance model），灾难化思想是导致疼痛相关不良结局的先决条件。消极的疼痛信念或疾病信息导致患者产生灾难化思想， 出现疼痛相关恐惧及躲避行为，进而引发相关消极情绪变化（抑郁、无能为力）和机体变化（功能障碍），最终形成负向反馈循环。此外，疼痛灾难化影响中枢神经系统内源性阿片肽的作用（这可能是疼痛灾难化影响阿片类药物作用的机制）、增加时间总和（中枢致敏指标）以及改变特定脑区的静息状态等，而且过高疼痛灾难化水平会引起外周皮质醇增高。
