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气和血均为构成人体的基本物质，是脏腑经络等组织器官生理活动的物质基础，气血运行失常是产生疼痛的重要病机。
人体之气禀受于父母的先天精气和后天的水谷精微之气、吸入自然界的清气，通过肺、脾、肾的气化作用形成真气。因此脏腑的疾患必然影响气的生成与运行，而气的功能失常亦会影响脏腑的功能活动，可见气运行是否正常与疼痛的关系密切。
气有推动血、津液输布、代谢，温煦、濡养脏腑经络，促使身体生长发育的作用。血得温而行，得寒而凝。《难经·二十二难》说：“气主呴之。”如果气推动和温煦的作用失常，则可出现血行不利，水液停蓄，四肢不温，恶寒喜热的现象，进而可致血瘀，则出现疼痛。阳气不足则寒痛；气有余便是火，则为热痛、痒痛。气结则滞，气虚亦滞，使血与津液停滞，发为局部疼痛。如果气冲逆于上，则发生头部胀痛。
气具有护卫肌表，防御外邪入侵的作用，气虚则各种外邪易于侵入，诚如《素问·评热病论》云：“邪之所凑，其气必虚。”感受外邪致痛，以寒邪为多见，即《素问·痹论》所说：“痛者，寒气多也，有寒故痛也。”
气的气化和固摄作用虽不直接致痛，但固摄失司之过汗、出血、泄泻、滑脱等，均可影响气血津液的数量、质量和代谢，影响食物的消化、吸收，必然使气血亏虚，以致经脉失其温煦、濡养，不荣则痛。同时，正气虚弱，气化功能失常还可降低对疼痛的耐受力，而疼痛益甚。如元气亏虚，气血相失，气的气化和固摄作用不足，可使气血津液运行失常，从而导致气血瘀滞，或痰瘀互结，经络阻滞，引起肢体疼痛和麻痹，或致血的运行失常而形成血瘀，造成多种疾患和疼痛。费伯雄在《医醇賸义》中说：“操烦太多，营血大亏，虚气无归，横逆胀痛。”《医门八法》曰：“人之气血，只能不足，不能有余，其胀满凝结为痞为块，为癥为瘕者滞也，皆似实而实虚者也。”《寿世保元·血气论》亦云：“气有一息之不运，则血有一息之不行。”总之，气血亏虚，诸邪停聚，是多种疾病发生发展的关键，也是产生疼痛的关键所在。
人体血在脉中运行，由营气和津液组成。《灵枢·决气》云：“中焦受气取汁，变化而赤是谓血。”《灵枢·邪客》云：“营气者，泌其津液，注之于脉，化以为血，以荣四末，内注五脏六腑。”《灵枢·营卫生会》又云：“（营气）化而为血以奉生身，莫贵于此，故独得行于经隧。”血具有营养和滑润全身的功能，在脉管中运行不息，环周不休。血的运行靠气的推动，血不溢出脉外，依靠的是气的固摄作用。血的运行与心的功能关系最大。《医学入门》云：“人心动则血行诸经。”血还与肝、脾、肺的生理功能是否协调，以及受寒热等六淫的影响有关。《素问·调经论》云：“血气者，喜温而恶寒，寒则泣不能流，温则消而去之。”气的推动不足，痰湿入络壅阻血行，寒凝血涩，血行缓慢，可成瘀阻或溢于脉外则为血瘀。血瘀是产生疼痛的基本病机。另外，气血不足，血不濡脉，气温煦不足，是疼痛的另一个病机。前者为实，后者为虚。
气血不足，血不濡脉致痛。《素问·八正神明论》云：“血气者，人之神，不可不谨养。”《灵枢·平人绝谷》又云：“血脉和利，精神乃居。”因此，气血充足则人的感觉灵活，活动自如，精力充沛，神志清晰。“气主煦之，血主濡之。”气血行于经脉，营行脉中，卫行脉外，若气血不足，营气不能尽其濡养的功能，营卫失调，气机不畅，则发为疼痛。如外感风寒表虚证即有头痛、身痛。《素问·阴阳应象大论》所云“气伤痛”即指此类。此外，气血虚少亦可影响脏腑、经络的功能，故《素问·举痛论》曰：“血虚则痛，其俞注于心，故相引而痛。”临床可见心前区隐隐而痛，过劳伤神则加重，兼见面色不华，心悸气短，头晕目眩，脉结代等。
人体气血在经脉中，按照肺经→大肠经→胃经→脾经→心经→小肠经→膀胱经→肾经→心包经→三焦经→胆经→肝经→肺经的流注顺序，构成了阴阳相贯、首尾相接、如环无端的气血运行环路。十五络脉、十二经别及无数的孙络（小的络脉）也与十二正经一样参与气血的运行，使其到达全身脏腑内外各个部分。气血在脉中循行，还要依靠心、肝、脾、肺、肾的综合作用，这是人体的生理基础。不论是七情内伤五脏，导致气机紊乱，还是饮食劳倦和外伤，都会引起气滞血瘀。气滞血瘀则脉络不通，不通则痛。因此，气滞血瘀是导致疼痛的基本病机。