Přesto se díky zásadním objevům týkajícím se PAG a tlumení bolesti stal PAG nejznámější pro svou roli v analgezii. Ačkoli je tato funkce PAG uznávána již několik desetiletí, stále není zcela pochopena celá složitost mechanismu, který je základem analgezie podporované PAG. Zdá se, že hlavní cesta zahrnuje neurony, které se promítají z PAG do jader dřeně – především do rafeových jader, což jsou shluky neuronů produkujících serotonin. Aktivované raphe neurony se promítají dolů do míchy, kde inhibují neurony v dorzálním rohu míchy, které jsou zodpovědné za přenos signálů bolesti. Zdá se, že tato dráha se podílí na různých reakcích potlačujících bolest, včetně analgezie, kterou zažíváme při akutních stresových událostech, a úlevy od bolesti, kterou nám přináší užívání opioidních léků proti bolesti.
Zájem o roli PAG při potlačování bolesti způsobil, že ostatní známé funkce PAG jsou často opomíjeny; je však zřejmé, že PAG se podílí na mnohem více než jen na analgezii. Zdá se například, že PAG se podílí na regulaci srdeční frekvence a krevního tlaku, a předpokládá se, že PAG může pomáhat upravovat kardiovaskulární aktivitu v souvislosti s určitými emočními zážitky. Zdá se, že PAG se podílí i na řadě dalších autonomních procesů a je důležitá pro kontrolu a kontrakci močového měchýře u lidí i jiných zvířat. PAG hraje roli při tvorbě vokalizace; stimulace PAG může u zvířat vyvolat vokalizaci a léze PAG ji může u lidí a jiných zvířat narušit. Ve snaze pochopit podíl PAG na vokalizaci někteří vyslovili hypotézu, že PAG je důležitá pro koordinaci dýchacích a hrtanových motorických vzorců, které usnadňují produkci vokalizace. Zdá se, že PAG se také podílí na emočních reakcích. Zdá se, že je obzvláště pravděpodobné, že má vliv na produkci strachových a obranných reakcí, protože stimulace PAG může vyvolat tyto typy reakcí u různých zvířat; lidští účastníci také vykazovali aktivaci PAG, když se k nim přiblížila hrozba.
S PAG je spojeno ještě mnoho dalších funkcí, které zde nebyly zmíněny. Přestože se tedy jedná o relativně malou oblast mozku, je PAG hustě propojena s různými dalšími oblastmi mozku a zdá se, že se podílí na rozmanitých funkcích. Je proto pochopitelné, proč se někteří vědci domnívají, že nazývat ji „centrem analgezie“ představuje omezený pohled na PAG.