La douleur est le principal motif de visite chez le médecin et les médicaments disponibles sur le marché n'agissent pas de manière égale sur tous les patients et sur tous les types de processus douloureux (douleur aiguë, inflammatoire ou d'origine neuropathique). De nombreuses recherches sont effectuées dans le but de découvrir des molécules qui soulageraient plus efficacement ou avec moins d'effets secondaires. Parmi les voies explorées, la vénomique permet la découverte de nouvelles familles de composés analgésiques. Cette synthèse bibliographique rappelle l'anatomie et la physiologie de la douleur avant de développer les modes d'action variés et les applications des toxines extraites des venins ou des sécrétions de plusieurs groupes d'animaux parmi lesquels les serpents, les grenouilles, les cônes marins, les arachnides avec les araignées et les scorpions, les anémones de mer, les éponges et le venin d'abeille. Plusieurs de ces composés sont à l'origine de nouvelles familles pharmacologiques, comme les omega-conotoxines qui sont les premiers bloqueurs sélectifs des canaux calciques voltage-dépendants. Une partie de ces toxines sont très toxiques pour les animaux mais leur grande sélectivité permet de les utiliser comme des outils pour caractériser la physiologie cellulaire, par exemple la Protoxine II bloque sélectivement le canal sodique voltage-dépendant NaV1.7. Enfin, certaines de ces toxines peuvent être utilisées en médecine en l'état, comme l'omega-conotoxine MVIIA, ou être modifiées pour améliorer certains aspects de leur pharmacologie, comme la cyclisation de Vc1.1 pour améliorer sa durée de vie dans l'organisme.