Para a Neurologia, a hiperestesia sensorial é o aumento da sensopercepção, seja física ou psicossomática e é acompanhada da aceleração do ritmo dos processos psíquicos e aumento dos reflexos, principalmente dos tendões.
Esta sensibilidade exacerbada e muitas vezes dolorosa aos estímulos recebidos, se desenvolve quando existe um comprometimento adaptativo com alto grau de ansiedade e estresse, possibilitando um aumento da sensibilidade sensorial por parte da pessoa com relação ao seu ambiente externo e interno.
A sensopercepção é importante para a percepção e adaptação ao mundo externo e as condições ambientais, mas quando existe uma falência desta capacidade adaptativa e exacerbação dos sentidos, ocorre a hiperestesia sensorial.
Esta também surge em determinadas doenças como a raiva, o hipertireoidismo e no tétano, bem como na síndrome de abstinência e rebote de algumas substâncias psicoativas, crises de enxaqueca e em epilepsia.