Under fødselen komprimerer livmorens sammentrekninger livmorens blodkar, noe som forårsaker livmoriskemi. Når livmorhalsen utvides, tynnes musklene og leddbåndene strekkes, noe som naturlig endrer nerveendene i disse vevene. Videre utøver fosteret trykk på fødselskanalen, noe som bidrar til den intense smerten som oppleves under fødselen.
Det finnes to primære metoder for smertelindring under fødselen: Den ene er farmakologisk, hvor man bruker bedøvelsesmidler eller smertestillende midler for å oppnå smertelindring – dette er det vi i dag kaller smertefri fødsel. Den andre er ikke-farmakologisk, hvor man bruker prenatal trening og veiledning i pusteteknikker under livmor sammentrekningene for å lindre fødselssmerter.Massasje av smertefulle områder under fødselen eller bruk av tradisjonelle kinesiske medisinske teknikker som akupunktur kan også lindre fødselssmerter i varierende grad, og faller inn under ikke-farmakologisk smertelindring.
Farmakologisk smertelindring omfatter flere tilnærminger, inkludert systemisk medisinering, regional anestesi og inhalasjonsanestesi.For tiden er det to primære metoder som vanligvis brukes i klinisk praksis:
Den ene er spinal-epidural smertelindring. Dette omfatter epidural blokade og kombinert spinal-epidural anestesi. Når livmorhalsen er utvidet til 3 centimeter og morens smertetoleranse når sin grense, injiserer anestesilegen et lavkonsentrert lokalbedøvelsesmiddel i subaraknoidalrommet eller epiduralrommet ved morens midje.Smertelindring oppnås gjennom intermitterende injeksjoner eller kontinuerlig tilførsel via en infusjonspumpe, med effekt som varer til fødselen er fullført. Bedøvelseskonsentrasjonen er omtrent en femtedel av den som brukes ved keisersnitt. Denne lavere konsentrasjonen sikrer rask virkning, god kontroll og høy sikkerhet. Denne smertefrie fødselsmetoden er for tiden den mest brukte og effektive metoden ved store sykehus. Moren forblir ved bevissthet og kan samarbeide aktivt og delta gjennom hele fødselsprosessen.
En annen metode er analgesi med lystgass. Lystgass, også kjent som lattergass, er et inhalasjonsbedøvelsesmiddel. Denne gassen har en svakt søt smak. Under fødselssmertelindring inhaleres den blandet med oksygen i et bestemt forhold. Den har ingen betydelig hemmende effekt på respirasjon eller sirkulasjon, og har heller ingen nevneverdig innvirkning på livmoren eller fosteret.Den smertestillende effekten inntrer i løpet av noen titalls sekunder etter innånding av blandingen og forsvinner i løpet av få minutter etter at innåndingen er avsluttet. Under veiledning av jordmor er det lett å mestre. Denne metoden gjør at mødrene forblir ved bevissthet, noe som letter samarbeidet med medisinsk personale og potensielt kan forkorte fødselen. I klinisk praksis kan imidlertid noen kvinner oppleve at smertelindringen ikke er tilstrekkelig.