神经性头痛往往是因为各种病变导致三叉神经、迷走神经、面神经、舌咽神经受到刺激，还有一些机制和血管学说有关，比如有一些患者发现偏头痛发作的早期先有颅内血管的痉挛收缩，局部血流量的改变，并引起相应的神经缺失的症状。

　　有一些患者会出现一过性的闪光、盲点、眼肌的麻痹、失语、肢体运动和感觉障碍等兆症状。发作期患者先是出现颅内动脉的痉挛，然后出现反应性的扩张。如果动脉张力过低引起充血高灌注产生头疼。还有一些偏头痛到了后期是因为动脉血管壁的水肿，血管的狭窄，变成了持续性的头痛。同时，因为管腔的狭窄，头颈部肌肉缺血收缩，也会合并肌肉的收缩性的疼痛。所以，目前关于疼痛的学说有很多种。