主要作用於中樞神經系統、選擇性地抑制痛覺的藥物。它不同於感冒頭痛時服用的解熱鎮痛藥（如阿司匹林），也不同於胃腸痛時服用的解痙藥（如阿托品），還不同於手術時用的麻醉藥（如普魯卡因）。這類鎮痛藥的主要特點是：①選擇性地抑制痛覺，在鎮痛時，意識清醒，其他感覺如觸覺、視覺、聽覺、味覺等均不受影響。在解除疼痛的同時，伴隨疼痛而產生的不愉快情緒（如恐懼、緊張、焦慮、不安等）也減輕，從而使疼痛易於耐受，故其鎮痛作用包括減弱痛覺和改變對疼痛的情緒反應兩個方面。②鎮痛作用強強大，可用於嚴重創傷、大面積燒傷、晚期癌癥等劇烈疼痛的鎮痛。但當疾病確診之前，不應輕率使用鎮痛藥物，以免掩蓋疾病的真相，延誤診治。③反復應用後易產生藥物依賴性，主要是產生身體依賴性，俗稱成癮。因此，這類鎮痛藥又稱為成癮性鎮痛藥或麻醉性鎮痛藥。衛生行政上把這類藥又稱“麻醉藥品”。但藥物成癮性和鎮痛作用並不平行，現代研究力求制出成癮性低或無的鎮痛藥。經典鎮痛藥嗎啡從阿片生物堿中提出，典型鎮痛藥實際是阿片生物堿類或其合成品，故這類藥還稱阿片類藥物。
鎮痛藥分為三類：①阿片生物堿類鎮痛藥，如嗎啡、可待因；②人工合成的鎮痛藥，如哌替啶（杜冷丁）、安那度(安儂痛)、芬太尼、美散痛、美沙酮、非那酮、鎮痛新、丁丙諾啡；③中藥成分，如顱痛定。
阿片是罌粟科植物罌粟未成熟蒴果漿汁的幹燥物，又稱鴉片，含20餘種生物堿，從化學結構上可分為菲類和異喹啉類。前者如嗎啡、可待因，具有鎮痛作用；後者如罌粟堿，可松弛平滑肌。罌粟殼可入中藥。阿片在體內起作用的主要成分是嗎啡。可待因在體內轉化為嗎啡而起作用。實際上海洛因（二乙酰嗎啡系毒品而非藥物）也在體內轉化為嗎啡。故嗎啡是天然鎮痛藥中的最主要成分，也是鎮痛藥中最典型的代表，下面以嗎啡為代表介紹鎮痛藥的化學結構、體內過程、藥理、毒理等。
化學結構 嗎啡的化學結構由四部分組成(見圖)：①保留4個雙鍵的氫化菲核（環Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）；②與菲核環Ⅱ相稠合的N-甲基哌啶環；③連接環Ⅰ與環Ⅲ的氧橋；④環Ⅰ上的一個酚羥基與環Ⅲ上的醇羥基。嗎啡環Ⅰ上的酚羥基上的氫原子被甲基取代後鎮痛作用減弱（如可待因），其叔胺氮被烯丙基取代後則成為嗎啡的對抗劑。隨著藥物化學工業的發展，現已能合成若幹種成癮性較嗎啡弱的人工合成鎮痛藥，如哌替啶、安那度、芬太尼、美散痛、鎮痛新等。其結構雖與嗎啡不同，但卻有相近之處。哌替啶為苯基哌啶的衍生物，安那度和芬太尼系苯胺基哌啶衍生物，它們都具有與嗎啡相同的基本結構，即哌啶環中的叔氮、與叔氮相隔兩個碳原子的季碳和與季碳相連的苯環（環Ⅰ）。美散痛系二苯甲烷類，鎮痛新系苯並嗎啡烷類衍生物，丁丙諾啡系奧列巴文－蒂巴因系列化合物之一，為C環形成橋鍵的奧列巴文衍生物，均有與嗎啡相似的結構。
中藥延胡索所含的延胡素乙素有鎮痛作用，系消旋的四氫巴馬汀，其有效成分為左旋體即顱痛定。四氫巴馬汀也含有苯環和氮原子。
鎮痛機理 研究認為，疼痛刺激使感覺神經末梢興奮並釋放興奮性遞質（可能為P物質），該遞質與上行的接受神經元上的受體結合，將痛覺沖動傳入腦內，產生痛覺。腦內還存在一種叫做腦啡肽的活性物質（可能是神經遞質或神經調質），它與腦內阿片受體結合，幹擾痛覺沖動傳入中樞。鎮痛藥的作用原理，可能是通過與不同腦區的阿片受體結合，模擬腦啡肽而發揮作用。例如與丘腦、腦室及導水管周圍灰質及脊髓膠質區的阿片受體結合而引起鎮痛作用。如果連續反復使用這類鎮痛藥，由於藥物與阿片受體結合，通過負反饋作用而使腦啡肽的釋放量減少，故產生耐受性。突然停藥後，阿片受體既無嗎啡，也無腦啡肽與之結合，故出現一系列戒斷癥狀。
體內過程 鎮痛藥一般都可經消化道吸收。但有些經口服利用率低，吸收較慢，因而常采用皮下或肌肉註射；經肝臟代謝，大部分經腎臟排泄。嗎啡、哌替啶和美散痛均有少量經膽汁排出。丁丙諾啡則主要經糞便排泄，少量經尿排出。嗎啡、哌替啶也可經乳汁排泄，還可經胎盤至胎兒。嗎啡皮下註射30分鐘後即可吸收60％，隨後迅速分佈於腎、肺、肝、脾等實質器官，它與中樞神經系統並無特殊親和力，僅少量經血腦屏障入腦而通過阿片受體發揮高效鎮痛作用。嗎啡主要在肝內與葡萄糖醛酸結合，少量脫甲基後成為甲基嗎啡或呈遊離型，自尿排出。哌替啶口服後1～2小時血漿濃度達高峰。美散痛口服後4小時達高峰，若皮下註射，10分鐘後即出現於血漿中。美散痛能牢固與蛋白質結合，反復使用後可蓄積於體內，停藥後可再釋放到血中，其半衰期為15天（無耐受性病人）。嗎啡、哌替啶、鎮痛新、丁丙諾啡的半衰期約為2～3小時，安那度、芬太尼的半衰期則更短。
藥理作用 主要有以下幾方面：
對中樞神經系統的作用 ①鎮痛和鎮靜作用。主要是鎮痛，且可鎮靜，使人入睡，產生欣快感。其鎮痛效力不一。若以藥物引起鎮痛效應的劑量為標準計算，芬太尼和丁丙諾啡的鎮痛效力極強，比嗎啡強數十倍乃至上百倍。美散痛與嗎啡相當；而可待因、哌替啶、鎮痛新、強痛定的鎮痛效力僅分別為嗎啡的1/12、1/8、1/3和1/16。顱痛定的鎮痛效力比以上諸藥更弱，但比一般解熱鎮痛藥強。手術前若與麻醉藥合用，可減少麻醉藥用量或增強麻醉效果（如芬太尼、嗎啡）。②抑制呼吸。使呼吸頻率減慢，潮氣量減少，劑量過大時呼吸深度抑制。嗎啡使人類致死的主要原因是呼吸停止。③抑制咳嗽反射。可待因是最常用的中樞鎮咳藥，通過抑制咳嗽反射而鎮咳，故不利於痰液排出，因而痰多的咳嗽應慎用或少量或配合祛痰藥等使用。④催吐作用。嗎啡、哌替啶等均有這種副作用，可用嗎啡對抗劑──納絡酮、多巴胺阻斷劑氟哌啶醇、氯丙嗪以及抗組胺藥苯海拉明等對抗之。⑤縮瞳作用。使瞳孔縮小，增強對光反應。中毒時縮瞳作用甚明顯，瞳孔呈針尖大小，可用阿托品對抗之。
對心血管系統的作用 嗎啡、哌替啶等均可引起體位性低血壓，可致暈厥。吩噻嗪類如氯丙嗪等可增強其降壓作用。若使用中毒劑量，由於呼吸抑制，引起低氧血癥，可進一步使血壓急劇下降而導致休克，並可使腦血管擴張而導致顱內壓升高。采用人工呼吸或吸氧可使血壓回升。
對平滑肌的作用 嗎啡有止瀉功效，又有便秘作用，主要是抑制胃腸蠕動所致。芬太尼、嗎啡和哌替啶均可使膽道括約肌痙攣，導致膽管內壓升高，因此可引起上腹不適或膽絞痛，應用阿托品類對抗之。芬太尼、嗎啡等均可引起尿道括約肌痙攣，導致尿瀦留。
臨床適應癥 有以下六個方面：①適用於各種劇痛，特別是對戰傷、外傷、術後等嚴重創傷，大面積燒傷及晚期癌癥患者有止痛、鎮靜作用，並可預防休克的發生。②嗎啡、哌替啶可用於心病性氣喘。③可待因用於鎮咳。④嗎啡有止瀉作用，但一般用其粗制劑阿片酚（或復方樟腦酊），不必用嗎啡。⑤手術前麻醉的輔助用藥。⑥成癮性低（依賴性弱）的藥可用於成癮者戒毒（替代）。
禁忌癥 嗎啡、哌替啶、芬太尼等禁用於支氣管哮喘、顱腦腫瘤或顱腦外傷引起的昏迷，嗎啡和哌替啶還禁用於分娩和授乳婦女及肝功能嚴重減退者的止痛。哌替啶還禁與單胺氧化酶抑制劑（如優降寧）合用。
註意事項 應根據國傢頒佈的“麻醉藥品管理條例“，對鎮痛藥的生產、供應和使用進行嚴格管理，以保障人民健康。根據“非用不可”、“利大於弊”的原則，嚴格掌握適應癥，切忌濫用，以防成癮。不明原因的劇痛不用。疼痛是機體對傷害的一種保護性反應，疼痛的部位和性質是診斷疾病的重要依據，若在確診前就輕率使用這類鎮痛藥，則疼痛緩解的假象可能掩蓋病情的真象，因而貽誤診治，釀成嚴重後果。例如，急腹癥最突出的癥狀之一是劇烈腹痛，很多疾病都可出現劇烈腹痛的癥狀，若確診前急於使用這類鎮痛藥，勢必影響鑒別診斷，如急性化膿性闌尾炎使用這種強效鎮痛藥以後，雖然患者疼痛緩解，卻可能掩蓋瞭闌尾穿孔導致急性化膿性腹膜炎的危險。一般來說，這類藥物應由有豐富經驗的醫生慎重使用。
中毒 包括急性中毒和慢性中毒。
急性中毒 治療量的嗎啡、哌替啶等可引起眩暈、出汗、口幹、惡心、嘔吐、心悸及體位性低血壓而發生暈厥等。應用過量時可致急性中毒。主要表現昏迷、呼吸深度抑制，頻率可減慢至2～4次/分，出現紫紺、血壓下降、尿少、兩側瞳孔對稱性極度縮小成針尖樣大。嚴重者可引起休克，甚至因呼吸麻痹而死。
搶救措施應針對呼吸中樞受到抑制這一主要矛盾。主要措施如下：①人工呼吸；②吸氧（不可給純氧，因呼吸抑制時靠低血氧癥維持呼吸中樞興奮，若吸入純氧反而消除這一自身調節機制，使呼吸進一步抑制而使中毒加重）；③使用嗎啡拮抗劑如納絡酮或納屈酮，這兩種拮抗劑對3種阿片亞型（即μ、κ、σ）受體均有拮抗作用，而其本身卻無明顯藥效和毒性。拮抗劑對阿片類藥物中毒有明顯拮抗作用。小劑量使用後數分鐘即能消除呼吸抑制，使昏迷患者迅速復蘇；④使用中樞呼吸興奮劑如尼可剎米等對抗呼吸抑制。但應註意，嗎啡能興奮脊髓，故對脊髓有興奮作用的中樞興奮劑如回蘇靈等應小量慎用，以免引起驚厥；⑤使用巴比妥類藥物以對抗哌替啶等中毒時引起的驚厥；⑥使用阿托品類藥物以對抗嗎啡、哌替啶等對膽道、尿道括約肌的痙攣作用。
嗎啡、哌替啶可通過胎盤或乳汁抑制新生兒和嬰兒的呼吸，既使給臨產婦或乳婦使用治療量的嗎啡、哌替啶，也可能使新生兒或嬰兒的呼吸抑制而發生中毒。這是因為，新生兒和哺乳嬰兒的血腦屏障還不成熟，可使較大量的嗎啡通過，在中樞神經系統組織中達到中毒量而致呼吸抑制，故禁用於產婦和哺乳婦。嗎啡、哌替啶除抑制呼吸中樞外，還可收縮支氣管、抑制咳嗽反射，從而加重呼吸道阻塞，甚至造成死亡，故支氣管哮喘、肺原性心臟病禁用之。顱內壓增高的病人本身就容易發生呼吸抑制，肝功能嚴重減退等難以消除嗎啡等使血中藥物濃度增加，均易誘發中毒，故亦忌用。
慢性中毒 阿片類藥物連續反復多次使用可成癮，即慢性中毒。成癮者對藥物有耐受性，並產生身體依賴性和精神依賴性，需加大劑量才能達到用藥初期的鎮痛效應及精神欣快感。一旦停藥就會產生一系列戒斷癥狀：精神煩躁不安、失眠、疼痛加劇、肌肉震顫、嘔吐、腹痛、腹瀉、散瞳、流淚、流涕、出汗、體重下降等，甚至虛脫、意識喪失。若再給予嗎啡類藥物，癥狀立即消除。成癮者意志消退、人格喪失，為獲取這類成癮性藥物，常不擇手段，甚至犯罪。可見，慢性阿片類中毒，不僅影響受害者本人的健康，還會造成嚴重的社會問題。
一旦發現藥癮，應動員其主動戒除。嚴重者應住院戒除，多采用遞減法或替代法。為瞭預防阿片類藥物的濫用和慢性中毒，必需努力做到以下幾點：①嚴格按照國際和國內的條例，加強鎮痛藥的管理；②醫生嚴格掌握鎮痛藥的適應癥；③教育病人正確認識鎮痛藥，瞭解成癮的危害；④加強藥物依賴性的科學研究，開展藥物濫用的調查。鎮痛藥盡管有選擇性鎮痛作用，但由於有成癮性而限制瞭使用范圍。科學傢們一直在設法研制鎮痛效力強、依賴性潛力弱的藥物，芬太尼和丁丙諾啡的鎮痛效力比嗎啡、哌替啶強得多，而其依賴性潛力則比嗎啡、哌替啶小得多。
常用的鎮痛藥見表。
常用鎮痛藥
常用鎮痛藥（續表）
