偏头痛症状产生原因复杂，涉及神经血管、遗传、环境、内分泌等多方面因素。神经血管方面有神经递质异常及血管舒缩功能障碍；遗传具明显倾向；环境中饮食、刺激、睡眠可诱发；内分泌上女性特殊时期易受影响。
一、神经血管因素
1.神经递质异常
5-羟色胺（5-HT）系统功能紊乱被认为与偏头痛关系密切。在偏头痛发作时，颅内、外血管的5-HT水平会发生变化。正常情况下，5-HT对血管有调节作用，当5-HT代谢异常时，会导致血管收缩舒张功能失调。例如，有研究发现偏头痛患者发作期脑脊液中5-HT的代谢产物5-羟吲哚乙酸（5-HIAA）水平降低，这可能影响血管的正常舒缩，进而引发头痛症状。
去甲肾上腺素等神经递质也参与其中。去甲肾上腺素能调节血管张力和神经兴奋性，偏头痛发作时去甲肾上腺素能神经系统功能失调，可能导致头部血管的反应性改变，诱发偏头痛症状。
2.血管舒缩功能障碍
偏头痛发作前期往往先出现颅内血管收缩，此时患者可能会有先兆症状，如视觉先兆（闪光、暗点等）、感觉先兆（肢体麻木等）。这是因为颅内血管收缩导致局部脑组织缺血，刺激了相关的神经结构，从而出现先兆症状。随后颅内、外血管可能会扩张，特别是颅外血管的扩张会释放一些致痛物质，如前列腺素等，这些致痛物质刺激神经末梢，引发头痛。例如，脑膜血管的扩张会激活三叉神经-血管系统，该系统释放降钙素基因相关肽（CGRP）等神经肽，CGRP可以导致血管扩张、血浆蛋白渗出等，进一步加重炎症反应和疼痛感觉。
二、遗传因素
偏头痛具有明显的遗传倾向。家族聚集性研究发现，约60%的偏头痛患者有家族史。如果父母患有偏头痛，其子女患偏头痛的风险比一般人群高。遗传因素可能通过影响神经递质代谢、血管舒缩调节等相关基因，使个体更容易发生偏头痛。例如，某些与5-HT转运体相关的基因多态性可能增加偏头痛的易感性，携带特定基因型的人群在遇到环境等诱发因素时，更易出现偏头痛症状。
三、环境因素
1.饮食因素
某些食物可能诱发偏头痛。例如，含有酪胺的食物，如奶酪、巧克力等，酪胺可以影响血管的张力，可能诱发偏头痛发作。还有含有亚硝酸盐的食物，如腌制食品等，亚硝酸盐可能通过改变血管的舒缩功能而诱发偏头痛。另外，过量摄入咖啡因也可能引发偏头痛，因为咖啡因是一种血管收缩剂，突然停止饮用含咖啡因的饮料或过量饮用时，血管会发生反跳性扩张，从而导致头痛。
2.环境刺激
强光刺激可能诱发偏头痛。强烈的光线会刺激视网膜，通过神经传导影响颅内血管和神经，导致血管舒缩功能紊乱和神经兴奋性改变，进而引发头痛。
噪音也是一个可能的诱发因素。长期处于嘈杂的环境中，噪音刺激会通过神经系统影响情绪和血管功能，增加偏头痛发作的风险。
睡眠因素也与偏头痛有关。睡眠不足或睡眠质量差可能导致偏头痛发作。睡眠过程中身体的神经内分泌等调节处于相对稳定状态，睡眠不足会打乱这种平衡，影响神经递质的代谢和血管的调节功能，从而诱发偏头痛。
四、内分泌因素
女性偏头痛患者多于男性，尤其是在青春期、月经期、妊娠期和绝经期等特殊时期更容易发作。在月经期前或月经期，女性体内的雌激素水平会发生变化，雌激素水平的波动可能影响5-HT等神经递质的代谢，进而导致血管舒缩功能失调，诱发偏头痛。例如，有研究表明，月经期雌激素水平下降，可能使颅内外血管对某些致痛物质更敏感，从而引发头痛。在妊娠期，偏头痛的发作情况因人而异，部分患者在妊娠期发作频率可能降低，但也有部分患者在妊娠期发作加重；绝经期后，女性偏头痛的发作频率也可能发生变化。
