Door de baanbrekende bevindingen met betrekking tot de PAG en pijnvermindering, werd de PAG het meest bekend om zijn rol bij analgesie. Hoewel dit al tientallen jaren een erkende functie van de PAG is, zijn de volledige complexiteiten van het mechanisme dat ten grondslag ligt aan PAG-gefaciliteerde analgesie nog steeds niet volledig begrepen. De belangrijkste route lijkt neuronen te betreffen die vanuit het PAG naar kernen van de medulla projecteren – voornamelijk de raphekernen, clusters van serotonine-producerende neuronen. Geactiveerde raphe-neuronen projecteren zich omlaag naar het ruggenmerg, waar zij neuronen in de achterhoorn van het ruggenmerg remmen die verantwoordelijk zijn voor de overdracht van pijnsignalen. Deze route lijkt betrokken te zijn bij een verscheidenheid aan pijnremmende reacties, waaronder pijnstilling bij acute stressvolle gebeurtenissen en de pijnstilling die we krijgen door het nemen van opioïde pijnstillers.
Interesse in de rol van PAG bij pijnremming heeft ertoe geleid dat de andere bekende functies van PAG vaak over het hoofd worden gezien; het is echter duidelijk dat PAG bij veel meer betrokken is dan alleen pijnstilling. Zo blijkt de PAG een rol te spelen bij de regulatie van de hartslag en de bloeddruk, en men denkt dat de PAG kan helpen bij het aanpassen van de cardiovasculaire activiteit in de context van bepaalde emotionele ervaringen. De PAG lijkt ook bij te dragen aan een aantal andere autonome processen, en het is belangrijk voor de controle en het samentrekken van de blaas bij mensen en andere dieren. De PAG speelt een rol bij de productie van vocalisaties; stimulatie van de PAG kan bij dieren vocalisaties uitlokken en laesies van de PAG kunnen deze bij mensen en andere dieren verstoren. In een poging om de bijdragen van de PAG aan vocalisaties te begrijpen, hebben sommigen de hypothese geponeerd dat de PAG belangrijk is voor de coördinatie van ademhalings- en strottenhoofdmotorpatronen die de productie van vocalisaties vergemakkelijken. De PAG lijkt ook betrokken te zijn bij emotionele reacties. Het lijkt vooral van invloed te zijn op de productie van angstige en defensieve reacties, aangezien stimulatie van de PAG dit soort reacties kan uitlokken bij een verscheidenheid aan dieren; menselijke deelnemers vertoonden ook activering van de PAG wanneer een bedreiging hen naderde.
Er zijn nog veel meer functies verbonden aan de PAG die hier nog niet zijn genoemd. Ondanks het feit dat het een betrekkelijk klein gebied in de hersenen is, is de PAG dus nauw verbonden met diverse andere hersengebieden, en lijkt het betrokken te zijn bij een groot aantal uiteenlopende functies. Het is daarom begrijpelijk waarom sommige onderzoekers van mening zijn dat het een “pijnstillend centrum” noemen, representatief is voor een beperkte kijk op de PAG.