Le professeur De Koninck étudie les mécanismes neurochimiques associés à l'intégration des signaux sensoriels dans le cerveau et la moelle épinière, en particulier ceux reliés à la transmission de la douleur. Ses travaux ont permis de mieux comprendre les mécanismes physiologiques impliqués dans le phénomène de la douleur chronique. Ils ont aussi conduit à l'identification de nouvelles molécules pouvant soulager ces douleurs qui affligent des millions de personnes.