生理期头疼的原因包括激素水平变化致颅内外血管对物质敏感性改变、前列腺素作用致血管扩张神经受刺激、神经递质代谢变化影响疼痛调节以及个体差异因素，不同个体因神经调节系统、既往病史、生活方式等不同，特殊人群如孕妇、青春期女性受影响程度不同，需注意相关情况。
在生理期，女性体内的雌激素水平会发生波动。一般来说，雌激素能够影响血管的张力等情况，当雌激素水平下降时，可能会导致颅内外血管对一些物质如5-羟色胺等的敏感性发生改变，从而引发头疼。例如，有研究发现，在月经前雌激素水平的波动与头疼的发生存在关联。
前列腺素作用
生理期时，子宫内膜会合成并释放较多的前列腺素。前列腺素除了会引起子宫收缩外，还可能作用于血管和神经，导致血管扩张、神经受到刺激等，进而引发头疼。特别是前列腺素F2α等亚型，可能在其中起到重要作用，它可以使脑血管扩张，增加血管的通透性等，从而引发头疼症状。
神经递质影响
生理期时，一些神经递质如5-羟色胺等的代谢也会发生变化。5-羟色胺是一种与情绪、疼痛感知等相关的神经递质，当它的代谢出现异常时，会影响到对疼痛的调节，使得个体更容易出现头疼症状。比如，在生理期，5-羟色胺的浓度变化可能会导致神经传递出现紊乱，进而引发头疼。
个体差异因素
不同个体对于生理期激素等变化的敏感程度不同。一些女性可能本身神经调节系统相对脆弱，或者有偏头痛等既往病史，在生理期时就更容易诱发头疼。例如，有偏头痛病史的女性，在生理期时由于激素等因素的影响，偏头痛发作的几率可能会增加。另外，生活方式也可能有影响，长期作息不规律、压力较大的女性，在生理期时更易出现头疼情况，因为不良的生活方式会影响身体的整体调节功能，使得身体在生理期时更难应对激素等变化带来的影响。对于特殊人群，如孕妇在生理期出现头疼需要特别谨慎，应及时就医明确原因；而处于青春期的女性，由于激素调节还不稳定，也更容易受到生理期头疼的困扰，需要注意保持良好的生活习惯，如规律作息、合理饮食等，以减少头疼的发生几率。
