头痛产生的原因十分复杂，有颅内的、颅外的；有头颅局部的，也有全身性的；也有许多至今仍找不到病因的头痛。
临床常见的主要因素有以下几类：
(l)血管扩张：颅外动脉扩张最常见于偏头痛及额动脉炎。颅内外急慢性炎症时，病原体及其毒素可引起血管扩张性头痛；代谢性疾病、中毒性疾病、脑外伤、癫痫发作后、高血压脑病、大量服用脑血管扩张药等均可引起血管扩张性头痛。
(2)血管被牵引、压迫或伸展移位：颅内占位性疾病；急性脑膜炎和脑炎、中毒性脑病、脑水肿、脑积水、静脉窦血栓形成、脑肿瘤或囊虫的压迫堵塞造成脑脊液循环障碍等所致的颅内压增高；还有见于腰穿、腰麻后脑脊液流出较多，颅内压下降，导致颅内静脉窦及静脉扩张引起的头痛。
(3)脑膜受刺激引起头痛：颅内急、慢性炎症性渗出物(如腹膜炎等)，或出血性疾病(如蛛网膜下腔出血等)的血液刺激脑膜，或脑水肿使脑膜及血管受牵拉而产生头痛。
(4)神经刺激：脑神经(如三叉神经等)、颈神经炎症及压迫、移位等均可引起相应的神经痛。
(5)头颈部肌肉痉挛性收缩引起头痛：头颈部肌肉紧张、炎症、局部肿块、慢性脓肿等颈部疾病，反射性地引起颈肌痉挛、持久收缩，导致头痛。如颈椎病变引起的头痛，又称肌肉收缩性头痛。
(6)头部附近器官的放射性或牵涉性头痛：常见于眼、耳、鼻、鼻窦、牙齿等部位的病变，可扩散或反射到头部而产生头痛。
(7)其他原因所致：常见有心因性头痛，主要由于精神或情绪因索引起的头痛，如常见的神经官能症性头痛、癔病或抑郁症等，还有一些如“游泳镜性头痛”、良性咳嗽性头痛、冷刺激性头痛以及与性活动有关的“性交性头痛”等。
