失眠头痛有可能是生理性的原因。
比如长时间精神压力大，过度紧张可引起。如果有颅内器质性病变，比如脑肿瘤患者可以出现头痛，也可以出现失眠。也可能是由于心理障碍性疾病而导致，临床上常见的疾病有焦虑症和抑郁症。焦虑症时表现为入睡困难和睡眠过程中左噩梦，同时可以出现头痛、头晕、恶心、呕吐以及心悸、胸闷、气短等不适，同时可以表现为焦虑、烦躁、不安、惊恐、害怕等心理症状。
抑郁症的患者表现为睡眠过程中容易早醒，可以出现睡眠时做梦较多，影响睡眠质量，同时也可以出现头痛头晕，以及自我评价能力降低情绪低落、自罪、自责等心理症状，针对不同的原因引起时进行相应的治疗。
失眠头痛是因为失眠可能导致血管功能紊乱。
如果颅内外的动脉出现收缩、舒张功能的异常，这时会引起头痛的发作。头疼这种疾病与睡眠关系很大，如果出现失眠，经常会诱发出现疼痛，所以保证充足的睡眠对于预防头疼很重要。
如果长期失眠，还会导致患者肌肉得不到放松，这样颈部、枕部，还有头顶部的一些肌肉筋膜长期收缩造成缺血缺氧，产生大量的炎症介质，会形成紧张性头疼。
紧张性头痛的患者在治疗时可以适当的应用镇静催眠类药物进行处理。
比如可以在睡前喝一杯热牛奶，牛奶中含有色氨酸，能够有效的缓解失眠，可以做头部按摩，用拇指按摩神门穴，每次按30次也是能够有效的改善失眠，最终也可以起到缓解头痛的作用。
头疼、失眠有可能是患者患有器质性的病变。患者可以出现头痛，从而可能会引起患者失眠。临床上常见的疾病包括颅脑肿瘤、脑出血和脑梗死。如果患者有中枢神经系统感染脑炎，一部分也可能会出现。主要是积极治疗原发病，应住院进行综合治疗。
频繁失眠头痛是脑血管系统的疾病，如脑缺血不足、脑血栓、脑血管痉挛、脑出血等，经常会引起失眠头痛。另外，高血压患者也会出现这种症状。
患者的精神压力太大，平时的精神压力和不好的负面情绪也会引起失眠和头痛的症状。建议患者先去医院治疗，等到具体原因明确后再决定下一步治疗。通常可以用药物缓解。服药后，如果没有明显效果，不能排除精神压力引起的失眠、头痛，必须解决外因。