Το δέρμα, ως αισθητήριο όργανο, είναι πολύ πλούσιο σε νευρικές απολήξεις είτε ελεύθερες για τον πόνο, είτε πιο διαφοροποιημένες για το αίσθημα της πίεσης, της αφής και του ζεστού ή κρύου.
Ακόμα πιο εξειδικευμένες νευρικές απολήξεις συναντάμε στα διαφοροποιημένα αισθητήρια, όπως είναι οι γλωσσικοί κάλυκες, ο οσφρητικός βλεννογόνος, οι τασεοϋποδοχείς των μυών και τενόντων κλπ. Οι υποδόριοι ιστοί είναι σχετικά λιγότερο νευροβριθείς. Όλες οι νευρικές απολήξεις είναι πολύ ευάλωτες στα τοπικά αναισθητικά και αδρανοποιούνται από αυτά.
Με την τοπική αναισθησία ενίουμε αργά με λεπτή βελόνα και εμποτίζουμε με τοπικό αναισθητικό τον ιστό τον οποίο πρόκειται να χειρουργήσουμε. Η διάρκεια της αναισθησίας εξαρτάται από τις φυσικοχημικές ιδιότητες του τοπικού αναισθητικού και το πώς αυτές επηρεάζουν την απορρόφηση του από το σημείο της ένεσης. Είναι προφανές ότι οι επεμβάσεις που γίνονται με τοπική αναισθησία είναι επιφανειακές και μικρής έκτασης.
Η επιφανειακή αναισθησία εφαρμόζεται στους βλεννογόνους, όπως του στόματος ή της μύτης, με απλό ψεκασμό κατάλληλου διαλύματος ή επάλειψη με γέλη (gel) τοπικού αναισθητικού. Αντίστοιχα, ο κερατοειδής και ο επιπεφυκότας του ματιού αναισθητοποιούνται με οφθαλμικές σταγόνες τοπικού αναισθητικού. Μορφή επιφανειακής αναισθησίας είναι και η ενδαρθρική έγχυση τοπικού αναισθητικού, που όμως χρησιμοποιείται κυρίως για συμπληρωματική μετεγχειρητική αναλγησία σε αρθροσκοπήσεις.
Το δέρμα, εξαιτίας του φραγμού της κερατίνης δεν αναισθητοποιείται εύκολα με επιφανειακή αναισθησία.

Όμως, υπάρχει κρέμα ειδικής σύστασης (EMLA), που διαπερνά σταδιακά την κερατίνη και μπλοκάρει το αίσθημα του πόνου (και λιγότερο της αφής), μετά από εφαρμογή για αρκετή ώρα (45-60min). Αυτή η εφαρμογή είναι ιδιαίτερα χρήσιμη για φλεβοκεντήσεις σε παιδιά και σε ασθενείς με βελονοφοβία. Πιο σπάνια (η μέθοδος είναι σχετικά πολύπλοκη), για την υπερπήδηση του φραγμού της κερατίνης εφαρμόζεται η τεχνική της ιοντοφόρησης (εφαρμογή ηλεκτρικής τάσης στα φορτισμένα μόρια τοπικού αναισθητικού).
Κάποιες φορές, τοπική ή επιφανειακή αναισθησία μπορεί να συμπληρώνεται με καταστολή. Συχνά, χρησιμοποιούμε τοπική αναισθησία για τη διήθηση χειρουργικών τομών και την ενίσχυση της μετεγχειρητικής αναλγησίας, μετά από γενική αναισθησία.