头痛病因较为复杂，涉及到饮食、内分泌、精神等因素，且其发病机制的研究还不十分清楚.在疾病因素之外，环境刺激、休息不佳、紧张、情绪不稳定也可能导致头痛发作，头痛也与内分泌和代谢有关。

继发性头痛往往可以明确其病因。颅内病变是神经科头痛的常见原因，如颅内感染、肿瘤占位、颅内压改变，头面部除脑外的其他器官疾患也是导致头痛最常见的原因，如口腔科牙疼、眼科青光眼、耳皇喉科鼻窦炎、骨科颈椎病等。

此外，还有一类头痛，历尽各种检查、各科诊疗后也找不到病因，常常被归纳到“神经性头痛”一类，包括常见的偏头痛、紧张性头痛、从集性头痛，其中，由于头痛有家族遗传易感性，有偏头痛家族史的人群，亲唐出现偏头痛的概率增高。

某些系统性疾病亦可引起头痛发生，如贫血、高血压、电解质紊乱等。