解热镇痛药的镇痛作用部位主要是在外周，通过抑制环氧合酶，减少外周组织胃蛋白酶原的合成，产生镇痛作用。解热镇痛药的镇痛作用对头痛、牙痛、神经痛、肌肉痛、关节痛、痛经都有效果，长时间使用不产生耐受性与依赖性。
人体出现组织损伤或发炎时，局部产生并释放某些致痛化学物质或致炎物质，如组胺、5-羟色胺、缓激肽、PG合成酶、白三烯等，缓激肽作用于痛觉感受器引起疼痛，PG合成酶则可使痛觉感受器对缓激肽等致痛物质的敏感性提高，也被称为痛觉增敏的作用。在临床上常见的解热镇痛药有阿司匹林肠溶片、布洛芬缓释胶囊、氨酚伪麻那敏分散片等，但是其镇痛作用有限，对中低程度的疼痛有效，对各种严重创伤性剧痛及内脏平滑肌绞痛没有作用。
解热镇痛药同时也具有解热、抗炎、抗风湿的作用，作用于下丘脑体温调节中枢，可以抑制环氧酶，减少PG的合成，使体温调节点恢复到正常水平，减轻炎症的红、肿、热、痛等症状。如果需要使用解热镇痛药，建议及时到医院的神经内科完善血常规检查等，明确病因后在医生的指导下使用药物，不可盲目用药。