Les fibres C qui représentent la majorité du contingent des fibres nociceptives synthétisent un neurotransmetteur particulier : la substance P  (SP). Plus récemment, la présence de glutamate a été également mise en évidence au niveau des fibres nociceptives. La synthèse de SP s’effectue au niveau des corps cellulaires des ganglions rachidiens, le peptide est ensuite transporté par le flux axonique orthograde jusqu’au niveau des synapses avec les dendrites des cellules de la corne dorsale. 

Structure chimique de la Substance P :

 Il s’agit d’un peptide composé de 11 acides aminés:

  Arg-Pro-Lys-Pro-Glu-Glu-Phe-Phe-Gly-Leu-Met

 La structure de la substance P a été déterminée à partir d’extraits de cerveau par Leeman et Chang (1970). A partir de cette découverte, la synthèse a pu être réalisée et des anticorps ont pu être construits permettant de localiser la présence du neurotransmetteur dans diverses régions cérébrales.