局部麻醉药主要是通过阻断神经细胞膜上的钠离子通道，从而阻止动作电位的产生和传导，达到局部镇痛的效果。它们主要作用于细小的无髓鞘或薄髓鞘的感觉神经纤维，这些纤维负责传递疼痛、温度等感觉信号。由于这类神经纤维直径较小，表面面积相对较大，局部麻醉药更容易与之接触并发挥作用。
具体来说，根据神经纤维的直径和传导速度不同，可以将它们分为A、B、C三类。其中，A类又可细分为Aα、Aβ、Aδ等亚型，主要负责快速传导触觉、压觉以及本体感觉；而C类是未髓鞘化的慢速传导纤维，主要传递痛温觉和部分痒感。局部麻醉药首先影响的是C类神经纤维，因为它们的直径最小且表面面积最大，随后随着药物浓度增加依次影响Aδ（负责冷热刺激）、Aβ（触压觉）等类型的神经纤维。
因此，在临床应用中，局部麻醉能够有效缓解手术部位或创伤处的疼痛感，同时对其他感觉如触觉、温度觉的影响较小。这种选择性作用机制使得局部麻醉成为一种安全有效的镇痛手段。
