在大多数纤维肌痛的患者中可以观察到的生物学异常包括：经多导睡眠图证实的睡眠失调中枢敏化的生理学或生化学证据时间上的叠加效应以及继发性的疼痛脑成像发现的对压力引起的疼痛的痛阈降低生物胺水平低下驱动对伤害性刺激的下行性抑制脑脊液P物质水平升高仅在原发性纤维肌痛，可有脑脊液NGF水平升高