Para ilmuwan percaya bahwa endorfin dan rasa sakit terhubung karena tubuh melepaskan endorfin untuk membantu memerangi efek rasa sakit dan stres fisik. Neurotransmiter ini memiliki efek pada otak yang sering dibandingkan dengan morfin atau obat opiat lainnya, di mana endorfin dan obat opiat mempengaruhi reseptor yang sama di otak. Endorfin dan rasa sakit saling berhubungan karena rasa sakit dapat menyebabkan pelepasan endorfin di otak, tetapi aktivitas lain juga diyakini dapat melepaskan endorfin. Tertawa, kontak fisik dengan orang yang dicintai, seks, melahirkan, olahraga berat, dan makan makanan tertentu juga diyakini dapat menyebabkan pelepasan endorfin. Para ahli percaya bahwa endorfin dapat membantu orang terikat satu sama lain, mengatasi kelelahan fisik dan mental, dan mengatasi rasa sakit yang luar biasa.
Tidak semua orang melepaskan jumlah endorfin yang sama dengan jumlah stimulus yang sama. Dari semua kemungkinan rangsangan untuk pelepasan neurotransmiter ini, endorfin dan rasa sakit biasanya paling kuat terkait. Dipercaya bahwa fungsi utama endorfin adalah untuk menempelkan diri pada reseptor opioid otak, meredam perasaan sakit fisik. Pada saat yang sama, endorfin juga dapat meningkatkan perasaan sejahtera dan senang. Mereka biasanya melakukan ini dengan menghambat aktivitas saraf di korteks serebral dan daerah talamus otak. Daerah otak ini dianggap bertanggung jawab untuk mencatat perasaan sakit fisik, sehingga ketika aktivitas di sana berkurang, tingkat dopamin neurotransmiter perasaan baik meningkat di daerah tersebut.
Pelepasan endorfin otak dapat menyebabkan perasaan tenang dan euforia. Kekebalan tubuh dapat diperkuat, nafsu makan dapat berubah, dan hormon yang mengatur dorongan seks menjadi lebih seimbang. Hubungan antara endorfin dan rasa sakit telah terlibat dalam beberapa fenomena terkenal, termasuk kemampuan ibu untuk menahan rasa sakit saat melahirkan dan perasaan sejahtera yang mungkin dialami seseorang setelah latihan fisik yang berat.
Banyak ahli percaya bahwa hubungan antara endorfin dan rasa sakit, tawa, seks, dan jenis rangsangan lainnya dapat menyebabkan beberapa orang menjadi kecanduan aliran endorfin yang dapat terjadi dengan aktivitas ini. Ini mungkin mengapa banyak orang mengejar olahraga atau seks secara obsesif. Makan makanan pedas atau permen tertentu seperti cokelat dapat menyebabkan otak melepaskan endorfin, yang dapat membantu menjelaskan popularitas makanan ini. Diyakini bahwa sifat adiktif obat opiat, serta kemampuannya menghilangkan rasa sakit, dapat dikaitkan dengan mekanisme kerjanya di otak, karena mereka memengaruhi reseptor saraf yang sama dengan endorfin.