botulinumtoksin (BoNT) er et potent neurotoksin, der produceres af den gram-positive, sporeformende, anaerobe bakterie, Clostridum botulinum. Der er 7 kendte immunologisk forskellige serotyper af BoNT: type A, B, C1, D, E, F og G. Clostridum-neurotoksiner produceres som en enkelt inaktiv polypeptidkæde på 150 kDa, som spaltes af vævsproteinaser i et aktivt di-kædemolekyle: en tung kæde (H) på 100 kDa og en let kæde (L) på 50 kDa holdt sammen af en enkelt disulfidbinding. Hver serotype demonstrerer sine egne forskellige virkningsmekanismer og virkningens varighed. Den tunge kæde af hver BoNT-serotype binder til dens specifikke neuronale ecto-acceptor, hvorved membrantranslokation og endocytose af intracellulære synaptiske vesikler forekommer. Den lette kæde virker til at spalte SNAP-25, som hæmmer synaptisk eksocytose og derfor deaktiverer neural transmission. Virkningen af BoNT til at blokere frigivelsen af acetylcholin botulinumtoksin ved det neuromuskulære kryds forstås bedst, men de fleste eksperter erkender, at denne effekt alene synes utilstrækkelig til at forklare hele neurotoksinets tilsyneladende analgetiske aktivitet. Derfor er der fremkommet videnskabelige og kliniske beviser, der antyder flere antinociceptive mekanismer for botulinumtoksiner i en række smertefulde lidelser, herunder: kronisk muskuloskeletal, neurologisk, bækken, perineal, osteoartikulær og nogle hovedpineforhold.