偏头痛的具体发病原因和发病机制，目前并不是特别明确，医学界推测可能与遗传因素，内分泌因素，饮食或者是药物等原因引起有关系，可能是一种血管舒张收缩功能的障碍而导致的。
长期熬夜引起头痛可能是熬夜后人体生物钟紊乱，造成睡眠障碍，引起日间各种躯体不适，例如头痛、头晕、全身疲乏等，长期熬夜后可造成人体内肾素-血管紧张素活性增高，引发高血压病，从而出现头痛。
紧张以后出现的头痛属于紧张性头痛，需要及时的测量血压同时检查有没有颈椎病或者是眼压升高以及鼻窦炎等慢性病。也不能排除是由心理原因引起的紧张或者疼痛，平时要注意休息不能喝茶喝咖啡。
头痛的发病机制复杂，主要是因为颅内外痛敏结构中的痛觉感受器，受到剧烈刺激，痛觉由传导通路传导至大脑皮层所引发的。颅内痛敏结构，包括静脉窦，颅底硬脑膜，迷走神经，脑膜前动脉及中动脉，舌咽神经，三叉神经。
头痛的原因有血压、血脂、血糖异常，颈椎病、脑供血不足等，另外神经精神因素也可导致头痛，目前神经精神因素导致的头痛比较多，头痛时可以考虑做脑CT或核磁检查，同时要注意有没有钝器造成的外力伤害。