Introduction Pain constitutes a major component of the global burden of diseases. Recent studies suggest a strong genetic contribution to pain susceptibility and severity. Whereas most of the available evidence relies on candidate gene association or linkage studies, research on the genetic basis of pain sensitivity using genomewide association studies (GWAS) is still in its infancy. This protocol describes a proposed GWAS on genetic contributions to baseline pain sensitivity and nociceptive sensitisation in a sample of unrelated healthy individuals of mixed Latin American ancestry. Methods and analysis A GWAS on genetic contributions to pain sensitivity in the naive state and following nociceptive sensitisation will be conducted in unrelated healthy individuals of mixed ancestry. Mechanical and thermal pain sensitivity will be evaluated with a battery of quantitative sensory tests evaluating pain thresholds. In addition, variation in mechanical and thermal sensitisation following topical application of mustard oil to the skin will be evaluated. Ethics and dissemination This study received ethical approval from the University College London research ethics committee (3352/001) and from the bioethics committee of the Odontology Faculty at the University of Antioquia (CONCEPTO 01-2013). Findings will be disseminated to commissioners, clinicians and service users via papers and presentations at international conferences.Introducción El dolor constituye un componente importante de la carga mundial de enfermedades. Estudios recientes sugieren una fuerte contribución genética a la susceptibilidad y severidad del dolor. Mientras que la mayor parte de la evidencia disponible se basa en estudios de vinculación o asociación de genes candidatos, la investigación sobre la base genética de la sensibilidad al dolor mediante estudios de asociación del genoma (GWAS) aún está en pañales. Este protocolo describe un GWAS propuesto sobre las contribuciones genéticas a la sensibilidad al dolor de referencia y la sensibilización nociceptiva en una muestra de individuos sanos no relacionados de ascendencia latinoamericana mixta. Métodos y análisis Se llevará a cabo un GWAS sobre las contribuciones genéticas a la sensibilidad al dolor en el estado ingenuo y después de la sensibilización nociceptiva en individuos sanos no emparentados de ascendencia mixta. La sensibilidad al dolor mecánico y térmico se evaluará con una batería de pruebas sensoriales cuantitativas que evalúan los umbrales del dolor. Además, se evaluará la variación en la sensibilización mecánica y térmica después de la aplicación tópica de aceite de mostaza en la piel. Ética y difusión Este estudio recibió la aprobación ética del comité de ética en investigación del University College London (3352/001) y del comité de bioética de la Facultad de Odontología de la Universidad de Antioquia (CONCEPTO 01-2013). Los hallazgos se difundirán entre los comisionados, los médicos y los usuarios de los servicios a través de documentos y presentaciones en conferencias internacionales.