El dolor crónico (DC) tiene implicaciones multidimensionales en la etiología, la evaluación y el tratamiento que hace necesario un abordaje interdisciplinario. Diversos estudios en dolor crónico sugieren una actividad de muy baja frecuencia en la variabilidad de la frecuencia cardiaca (VFC) asociada a la actividad simpática, y bajo nivel de actividad parasimpática (coherencia de alta VFC). El propósito de esta investigación es evaluar el efecto de la estimulación térmica en manos y el uso de la analgesia hipnótica en la actividad autonómica y la concentración de IL-6 salival en pacientes con DC no oncológico. Mediante un muestreo no probabilístico intencional, participaron nueve mujeres (edad = 58.22) con diagnóstico de dolor crónico, quienes recibieron un tratamiento psicológico de sesión única de 15 minutos. Para el análisis de resultados se utilizó un diseño prospectivo pre-experimental para la muestra salival de IL-6 y temperatura periférica, y un diseño de medidas repetidas para los porcentajes de coherencia cardíaca (alta, baja y muy baja). Los resultados sugieren que la intervención psicológica no tuvo efecto estadísticamente significativo en la IL-6 (Z =-0.508, p = 0.611). Sin embargo, se encontró un incremento de temperatura periférica en la mano dominante estadísticamente significativo pre-post intervención (Z =-2.197, p = 0.028). Asimismo, la coherencia cardiaca alta incrementó con la intervención psicológica (X2 = 6.643 (2), p = 0.036), en especial después del ejercicio de analgesia hipnótica (Z =-2.197, p = 0.028). La intervención psicológica en pacientes con DC produjo algunos cambios en la actividad autonómica. Se destaca su utilidad clínica como un procedimiento no invasivo para el manejo integral del paciente con dolor crónico en la evaluación y el tratamiento del DC.