Tradycyjnie uważa się, że przeciwbólowe działanie mentolu (aktywnego składnika produktu Biofreeze) bierze się z efektu łagodnego, terapeutycznego odczynu zapalnego. Najprościej mówiąc to efekt modulacji złych sygnałów bólowych zmierzających w kierunku mózgu pomiędzy neuronami przekazującymi i nieprzekazującymi ból. Ten proces nazywany jest z angielskiego „Gate control” lub „garing” (Teoria kontroli Wejściowej) i po raz pierwszy został opisany przez Melzak'a i Wall'a.
Teoria „Gate control” opiera się na zrozumeiniu faktu, że ból jest przekazywany przez dwa typy doprawadzających włókien nerwowych. Pierwsze to większe, okryte osłonką mielinową włókno „A-delta”, które szybko przewodzi ostre doznania bólowe. Drugie włókno „C” jest mniejsze, bezmielinowe, które przewodzi tępy ból. Trzeci typ włókien nerwowych „A-beta” jest nienocyceptywny – to znaczy, że nie przewodzi bodźców bólowych. Według opisywanej teorii, sygnały przekazywane przez „A-delta” i „C” mogą być zahamowane przez uaktywnienie włókien „A-delta” a to pozwala zahamować odczuwanie bólu
Niedawno naukowcy odkryli, że mentol pobudza receptory zimna TRPM8. Choć od dawna przyjmuje się, że chłodzenie i zimno może powodować znieczulenie, był to jednak dość słabo poznany mechanizm. Naukowcy kontynuowali badania tych specyficznych ciepłoczułych receptorów (TRP) dzięki czemu teraz lepiej rozumiemy w jaki sposób ciało człowieka wykrywa temperaturę. Dzięki tym badaniom nad receptorami TRPM8, mamy teraz silne dowody na korzyści płynące z użycia mentolu jako miejscowego środka przeciwbólowego.