物理因素：能引起顱內外致痛組織炎症、損傷的各種原因;因腫物壓迫等原因導致血管牽引、伸展、移位、擴張;腦膜受刺激;肌肉收縮;直接刺激支配頭面部的感覺神經等，均可引起頭痛。
生物化學因素：如去甲腎上腺素可使血管收縮，5—羥色胺可使血管擴張，組織胺可使顱內血管擴張，緩激肽可產生無菌性炎症反應等。這些物質都可誘發頭痛。
內分泌因素：如偏頭痛在月經期好發，妊娠期緩解，更年期不發，而緊張性頭痛在更年期往往加重。靜脈注射前列腺素可引起劇烈的頭痛。從上述現象可見，頭痛的發作和緩解往往與內分泌有較密切的關係。
神經精神因素：當人的心身受到外界環境的不良刺激時往往會產生憂慮、焦急等情緒，從而導致頭痛的發作。
其他：如眼、耳、鼻及鼻旁竇、牙齒、頸部等病變可刺激神經，反射性或擴散性的影響頭面部，引起反射性或牽涉性頭痛。
另外，如感冒、高血壓等許多疾病也會有頭痛的表現。
