Хотя в теории воротного контроля и представлено значение психологических факторов в формировании боли, прежде всего эта теория фокусирует внимание на фундаментальных нейрофизиологических механизмах боли. Биопсихосоциальная модель расширяет рамки когнититивно-поведенческой модели боли и рассматривает болезнь в качестве двустороннего динамического взаимодействия биологических, психологических и социо-культуральных факторов, результатом которого и является характер реагирования пациента на боль.
Эта модель уникальна, так как она принимает во внимание влияние высших корковых функций, включая восприятие и оценку. В соответствии с этой моделью, поведение, эмоции и даже простые функции организма не являются только следствием одной физиологии, а зависят от отношения человека к происходящим событиям. Люди с хронической болью могут иметь отрицательное отношение к своим способностям самостоятельно справляться с болью. Кроме того, на болевое поведение пациентов влияют близкие для них люди, которые могут способствовать подкреплению как адаптивных, так и дизадаптивных стилей мышления, восприятия и поведения.
Биопсихосоциальная модель подразумевает существование некоторой патологии в органах или, по крайней мере, физических изменений в мышцах, суставах или нервах, которые обеспечивают ноцицептивную импульсацию в структуры головного мозга. На периферии ноцицептивные нервные волокна кодируют сигналы, которые могут распознаваться или не распознаваться как боль. Такие сигналы не являются болью до тех пор, пока не пройдут высший психологический и когнитивный уровень обработки информации, включающий восприятие, оценку и поведение. Восприятие позволяет интерпретировать афферентный поток ноцицептивных импульсов и определить тип боли (например, острая, жгучая и сильная). Оценка включает формирование отношения пациента к боли и ее влияние на последующее поведение. Человек может выбрать для себя игнорирование боли и продолжать работать, ходить, общаться, сохраняя прежний уровень физической и социальной активности. Или он может сделать другой выбор: бросить работу, отказаться от всех видов деятельности и играть роль больного. В свою очередь, это отношение формируется под влиянием межличностных взаимодействий с людьми, близкими для больного (члены семьи, супруга), которые могут усилить здоровые реакции или закрепить роль больного. Биопсихосоциальная модель представляет собой инструмент для развития когнитивно-поведенческих терапевтических подходов у пациентов с хронической болью, включая методы обследования и лечения.