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胡椒属于单一物种，与之相对，辣椒属中有多个辣椒种。辣椒原产于美洲热带地区，很可能源自墨西哥，人类使用辣椒的历史至少已经有9000年。就任何一个种的辣椒而言，都存在着巨大差异。例如，辣椒（ Capsicum annuum ）是一年生植物，其中包括灯笼椒、甜椒、甘椒、香蕉辣椒、红辣椒、卡宴椒和其他许多品种。塔巴斯科辣椒则属于多年生木本植物，即南美洲小米椒（ Capsicum frutescens ）。
辣椒的颜色多样，大小和形状也千差万别，但在所有的辣椒中，产生刺激性味道且往往产生强烈辣感的化合物只有一种，那就是辣椒素，它的化学式为C 18 H 27 NO 3 ，结构与胡椒碱相近：
辣椒素与胡椒碱的结构中都包含1个氮原子（N），氮原子连着1个碳原子（C），碳原子通过双键与氧原子（O）相连，而且两种结构都包含1个由多个碳原子连接成的单芳香环。如果说辛辣感来自分子的形状，那么这两种分子都很“热辣”也就不足为奇了。
还有一种“热辣”分子也符合这种分子形状理论，那就是姜酮（C 11 H 14 O 3 ），它存在于姜科植物的地下茎中。虽然姜酮比胡椒碱或辣椒素都小（而且大多数人会认为它没有那么辣），但它也有1个芳香环，而且跟辣椒素一样，芳香环也连接着HO和H 3 C-O这样的原子团，但不含氮原子。
为什么我们要食用这种会让人感到痛的分子呢？其背后或许有很合理的化学解释。辣椒素、胡椒碱和姜酮会增加我们口腔中唾液的分泌，帮助消化。人们还认为，这些分子能刺激肠道蠕动，让食物更容易通过肠道。哺乳动物的味蕾主要在舌头上，但能够检测这些分子的化学信息的痛感神经则存在于人体的其他部位。你有没有在切辣椒的时候不小心揉过眼睛？采摘辣椒的工人需要戴橡胶手套，眼睛也要保护起来，为的就是防止沾上含有辣椒素分子的辣椒油。
胡椒粒带给我们的辛辣感似乎与食物中胡椒的用量成正比。而相对地，辣椒的辛辣程度却可能具有欺骗性。辣椒的颜色、大小和产地都会影响其“辣度”，但依靠这些经验来判断辣度并不可靠；虽然小辣椒通常都比较辣，但大辣椒也并不总是那么温和。地理信息也不一定能提供线索，尽管据说世界上最辣的辣椒生长在东非部分地区。通常来说，辣椒越干，辣度越高。
我们在吃完火辣辣的一餐后，经常会体验到一种满意感或满足感，这种感觉可能与内啡肽有关。内啡肽是大脑中产生的类似鸦片的化合物，是身体对疼痛的自然反应。这可能是一些人嗜辣成瘾的原因。辣椒越辣，痛苦感就越强烈，产生的微量内啡肽就越多，最终感受到的快乐也就越大。
除了在匈牙利炖牛肉这样的食物中确立了地位的红辣椒之外，辣椒侵入欧洲菜肴的程度并不像非洲菜和亚洲菜那么深。对欧洲人来说，来自胡椒粒的胡椒碱仍然是首选的辛辣分子。葡萄牙人对卡利卡特的统治以及对胡椒贸易的控制持续了大约150年，但到了17世纪初，荷兰人和英国人逐渐崛起并取代了葡萄牙人在胡椒贸易中的地位，阿姆斯特丹和伦敦成为欧洲的主要胡椒贸易港口。
东印度公司——1600年成立时的正式名称为“伦敦商人对东印度贸易联合体与管理者”——的成立是为了让英国在东印度香料贸易中发挥更大作用。资助一次前往印度的航行——货船返航时将带回一船胡椒——的风险很高，因此商人们最初会选择“入股”，这样一来，任何个人的潜在损失金额就有了一个上限。最终，这种做法演变成购买这家公司本身的股份，或许可以说，这可能导致了资本主义的萌芽。诚然，在当今世界，胡椒碱是一个相对而言不怎么重要的化合物，但如果说胡椒碱为当今全球股市复杂经济结构的肇始奠定了基础，是不是虽不中亦不远矣呢？