La naturaleza y existencia de esta enfermedad se identificó en 1904 y se ha ido revisando desde entonces. La fibromialgia está considerada como enfermedad por la Organización Mundial de la Salud (OMS) desde 1992 y, si bien la descripción exhaustiva de la enfermedad (definición nosológica) y su consideración en el ámbito médico está plagado de controversias, los resultados de las últimas investigaciones indican que su origen es neurológico, y que el dolor resultaría de desequilibrios neuroquímicos a nivel del sistema nervioso central que generan alodinia e hiperalgesia generalizadas.

La fibromialgia afecta a entre un 2 a un 5% de la población general, y afecta a las mujeres 10 veces más que los hombres. En España afecta a un 2,4% de la población. Es más frecuente entre los 20 y los 50 años de edad, aunque también existen casos de niños y ancianos aquejados de fibromialgia.

Se relaciona con trastornos del sistema nervioso central y periférico, alteración en los neurotransmisores y hormonas, alteraciones en el sueño, factores genéticos, alteraciones en el sistema inmunológico, alteraciones psiquiátricas, estrés físico o mental y alteración en los tejidos periféricos. En algunos casos se relaciona el inicio de la patología con enfermedades reumatológicas, infecciones, traumas físicos, exposición a sustancias químicas y a vacunas.

La principal causa de la fibromialgia es la sensibilización del sistema nervioso central y se define como una respuesta dolorosa aumentada a la estimulación en el sistema nervioso central.

Existen enfermedades que pueden compartir manifestaciones clínicas con la fibromialgia, por ejemplo el Lupus eritematoso sistémico, Artritis reumatoide, Espondiloartropatías, Esclerosis múltiple, Hipotiroidismo, Neuropatías periféricas, Alteraciones estructurales mecánicas o degenerativas del raquis, Miopatía (metabólica o inflamatoria), Polimialgia reumática, trastorno depresivo mayor.

Esta sensibilización central consiste en una mayor excitabilidad de la vía sensitiva y dolorosa a partir de la segunda neurona lo que produce una modulación endógena deficiente del dolor junto con un trastorno en los mecanismos de inhibición del dolor a nivel de la médula espinal. La plasticidad neural en los pacientes con fibromialgia se modificada a largo plazo con lo que el estímulo doloroso repetido o un estímulo normalmente no doloroso lo percibe con mayor intensidad al compararlo con personas sanas.

También se ha probado la respuesta al calor, al frío, a la electricidad, mediante pruebas sensoriales cuantitativas (QST) y los pacientes con fibromialgia son hipersensibles al calor, al frío, a la electricidad cutánea, a la electricidad intramuscular, al estímulo eléctrico del nervio sural, a la isquemia, y a la solución hipertónica salina intramuscular.