A dor crônica (ou dor lenta, ou dor em queimação, ou dor pulsátil), é transmitida principalmente pelas fibras C, que são amielinizadas, e, por tanto, seus impulsos demoram cerca de 1s ou mais para chegarem ao encéfalo. Essas fibras possuem um limiar de ativação maior que o limiar das fibras Ad e Ab, sendo necessário um estímulo mais prolongado, geralmente químico. Essa dor, diferentemente da outra, não é somatotópica, isto é, não tem correspondência ponto a ponto na interpretação, sendo mais difusa. As fibras C são os principais neurônios da via Paleoespinotalâmica, relacionada à dor crônica. Essa via, possui 4 neurônios ou mais..
De início, assim, como na via neoespinotalâmica, essa via entra na medula pela raiz posterior e faz sinapse com o neurônio 2 no corno posterior; O neurônio 2 pode se dirigir contralateralmente ao funículo lateral, ou dirigir ao funículo de mesmo lado, subindo pelo trato espinorreticular; Na formação reticular realizam sinapse com vários neurônios, os neurônios 3, e sobem constituindo as fibras retículo talâmicas que terminam nos Núcleos Intralaminares; que se projetam para diversas áreas do córtex cerebral. Ademais alguns neurônios 3 projetam-se também para amígdala o que explica o lado afetivo da dor crônica. Por outro lado, pelo fato de constituírem e fazerem sinapse na formação reticular, ativam áreas do cérebro, o que explica o fato de pessoas com dores crônicas terem insônia
