Smerte er en uunngåelig del av livet, men alvorlig, svekkende eller kronisk smerte er en patologisk tilstand som reduserer livskvaliteten. "The Brain and Pain" undersøker nåtiden og fremtiden til smertebehandling, og gir en omfattende forståelse basert på de nyeste oppdagelsene innen nevrovitenskap. Richard Ambron, tidligere direktør for et nevrovitenskapelig laboratorium kjent for sin banebrytende forskning, forklarer vitenskapen bak hvordan og hvorfor vi føler smerte. Han beskriver hvordan nervesystemet og hjernen bearbeider informasjon som fører til smerten opplevelse, og utdyper de cellulære og molekylære funksjonene som er ansvarlige for de første oppfatningene av en skade. Videre diskuterer Ambron hvordan farmakologiske midler som opioider påvirker varighet og intensitet av smerte. Boken undersøker også nyere bevis som viser at spesifikke kretser i hjernen modulerer smerteopplevelsen i respons til placebo, frykt, angst, tro og andre omstendigheter, samt hvordan smerte kan være i endring.