Při styku se sliznicemi vyvolávají kapsaicinoidy pocit pálení spojený s bolestí. Pálí nejen v ústech, ale i na sliznici nosu či oka, což se využívá v pepřových sprejích, sloužících k osobní obraně. Intenzivní dráždění sliznic kapsaicinoidy, provázené pálením a prudkou bolestí, je zprostředkováno přes nociceptory.

Molekulární podstata účinku kapsaicinoidů a jim podobných substancí spočívá v jejich vazbě na specifické kapsaicinové nebo též vanilloidové receptory, které jsou podstatou nociceptorů, vnímajících pálivou chuť. Vanilloidové receptory fungují jako iontové kanály pro masivní vstup iontů vápníku do neuronu a jsou otevírány látkami typu kapsaicinu nebo též tepelným podnětem.

Jsou to specifické receptory pro vnímání bolestivých podnětů. Citlivost vanilloidových receptorů na kapsaicin je obrovská, takže naše nociceptory jsou schopny rozpoznat kapsaicin a jemu podobné látky již ve zcela nepatrných koncentracích.

V dobách, kdy nebylo možné koncentrace kapsaicinu přesně měřit, byl pro hodnocení pálivosti zaveden Scovillův test pálivosti.

Čeští vědci objevili, že ve větších dávkách, podávaných do kůže před operací, eliminuje pooperační bolesti.