公认的分类方法基于神经生理学机制、时间、病因或影响部位。
疼痛的神经生理学分类基于推断的疼痛机制，主要有两种：伤害感受性疼痛和非伤害感受性疼痛。伤害感受性疼痛又分为躯体疼痛和内脏疼痛；非伤害感受性疼痛又分为神经病理性疼痛和心理性疼痛。
按疼痛持续时间可分为急性疼痛和慢性疼痛。急性疼痛发生于创伤或手术后，有自限性，当组织损伤恢复后即减轻，若不减轻即可发展为慢性疼痛。慢性疼痛指持续时间超过急性损伤或疾病的正常痊愈时间，间隔几个月或几年就复发的疼痛，也可简单定义为持续时间超过六个月的疼痛。慢性疼痛能影响生活的各个方面，如就业、社会活动和人际关系等。
病因分类更注重引起疼痛的原发疾病，如可分为癌性疼痛、关节炎疼痛、及镰状细胞疾病的疼痛等。前者占疼痛病人的20%~50%。
按发病部位可分为头痛、肩痛、腰痛和腿痛等等。在大多数调查，腰痛占很大比例。在英国，去医院的病人中有20%是治疗腰痛。