引起头疼的病因很多：
物理因素
能引起颅内外致痛组织炎症、损伤的各种原因；因肿物压迫等原因导致血管牵引、伸展、移位、扩张；脑膜受刺激；肌肉收缩；直接刺激支配头面部的感觉神经等，均可引起头痛。
生物化学因素
如去甲肾上腺素可使血管收缩，组织胺可使颅内血管扩张，缓激肽可产生无菌性炎症及反应等。这些物质都可诱发头痛。
内分泌因素
如偏头痛在月经期好发，妊娠期缓解，更年期不发，而紧张性头痛在更年期往往加重。静脉注射前列腺素可引起剧烈的头痛。头痛的发作和缓解往往与内分泌有较密切的关系。
神经精神因素
当人的身心受到外界环境的不良刺激时往往会产生忧虑、焦虑等情绪，从而导致头痛的发作。
其他：如眼、耳、鼻及鼻旁窦、牙齿、颈部等病变可刺激神经，反射性或扩散性的影响头面部，引起反射性或牵涉性头痛。
另外，如感冒、高血压等许多疾病也会有头痛的表现。
还有相当多的头痛病人查无原因，但感到头部发胀、沉重、束紧等。而且大多有疲乏、失眠、注意力不集中、记忆力减退等症状，这是属于神经衰弱病人的功能性头痛。
此外，重度贫血、尿毒症的病人及吸烟过多的人也会感到头痛，长期生活在混浊的空气中或高噪声的环境中的人，也常会感到头痛。
