A Carboxiterapia se le asigna principalmente efectos analgésicos. Algunos autores afirman que la analgesia observada es consecuencia de un aumento local del flujo sanguíneo.
Parece ser que, como se conoce, existe también un efecto mecánico al aplicar el dióxido de carbono, este efecto es directo sobre los receptores dérmicos de Golgi y Paccini y al ser estimulados se produce síntesis y liberación de sustancias como bradiquininas, histamina, serotonina y catecolaminas, estas sustancias pueden ser las mediadoras del efecto analgésico y antiinflamatorio de Carboxiterapia.