有研究表明，截肢患者使用電腦屏幕中的虛擬手臂操作電腦遊戲，可以減輕幻肢症帶來的疼痛。
報道稱，在有14名截肢患者參與一項實驗中，經過12次測試後，截肢患者在看見自己在虛擬現實(VR)技術中“使用”已失去的手臂打遊戲，均表示幻肢疼痛大幅緩解。英國《柳葉刀》醫學雜誌發佈的研究表明，虛擬手臂使截肢患者的幻肢疼痛時間、頻率和程度降低近50%。
有報告稱，有時截肢後幾年，截肢患者仍會感到截肢部位時常疼痛，情況嚴重者，甚至會影響日常生活質量和精神健康。這即爲幻肢症。疼痛感的產生是由於截肢部位的神經末梢持續向大腦發出疼痛信號，讓大腦誤以爲被截去的肢體仍然存在。
通常，治療幻肢疼時，醫生會使用一面鏡子在斷肢處反射另一側健康肢體的圖像，通過讓病人看到自己的肢體來減輕幻肢痛。但這不適用於被截去雙肢的患者。
據報道，VR治療幻肢症的原理也與此類似。它使患者能夠“移動”喪失的手臂來執行電腦屏幕中的任務，包括控制視頻中的遊戲車。患者在屏幕上看到自己的虛擬手臂，並看到自己能用意識控制它移動時，能夠有效地使痛苦的幻影手臂生活。
這一治療方法是通過刺激大腦中原來控制手臂移動的區域，重新恢復該區域的功能，進而緩解疼痛。但這一治療方法不適用於神經損傷或無法移動殘肢的病人。
