Le réflexe de flexion est polysynaptique
Contrairement au réflexe myotatique, le réflexe de flexion est polysynaptique, c'est-à-dire qu'il met en jeu de nombreux interneurones entre la voie afférente et la voie efférente. Ce caractère polysynaptique est également une des raisons de la lenteur de ce réflexe. L'intégration de l'information nociceptive se produisant au niveau médullaire consiste en une stimulation des fléchisseurs par une série d'interneurones excitateurs. L'intégration consiste également en une inhibition des muscles extenseurs par la mise en jeu d'un interneurone inhibiteur.
Ainsi, la stimulation douloureuse de la main droite par exemple provoque la flexion ipsilatérale du bras droit par contraction du biceps et inhibition du triceps brachial, permettant d'éloigner la main de la zone dangereuse.