Il principio di questo tipo di stimolazione è di stimolare le fibre nervose afferenti del dolore discriminative (fibre Aδ). La stimolazione di queste fibre con frequenze basse (da 1 a 5 Hz) comporta un aumento della produzione delle sostanze analgesiche, dette endorfine (e enchefaline), secrete principalmente dall'ipotalamo. Le endorfine sono responsabili di un aumento della soglia della percezione del dolore comportando così un effetto antalgico generalizzato.