偏头痛的发生与遗传因素、神经递质紊乱、血管调节异常和环境因素等多方面有关。遗传因素使约60%偏头痛患者有家族史，影响神经系统结构功能；神经递质紊乱中血清素等水平异常可引发偏头痛；血管调节异常包括颅内和颅外血管因素影响；环境因素里饮食、环境刺激、睡眠、精神因素等均可能诱发偏头痛，不同年龄和性别人群受各因素影响情况不同。
神经递质紊乱
血清素水平异常：血清素是一种重要的神经递质，对调节血管收缩、神经兴奋性等有重要作用。当血清素水平出现异常时，容易引发偏头痛。例如，血清素浓度降低可能导致颅内血管扩张，进而刺激神经末梢引发疼痛信号。多项研究发现，偏头痛患者在发作期血清素的代谢和含量与健康人群存在差异，这种神经递质的紊乱在不同性别中都可能出现，女性由于生理周期等因素，血清素水平波动相对较大，可能更易受其影响而诱发偏头痛。
其他神经递质影响：去甲肾上腺素、多巴胺等神经递质也与偏头痛的发生有关。去甲肾上腺素参与血管的收缩调节，多巴胺影响神经的兴奋性传递等。当这些神经递质之间的平衡被打破时，就可能导致偏头痛的发作。不同年龄阶段的人群神经递质的代谢和调节机制有所不同，儿童的神经系统尚在发育中，神经递质的调节相对不稳定，而老年人随着身体机能衰退，神经递质的平衡也可能更容易被打破，从而增加偏头痛发生的风险。
血管调节异常
颅内血管舒缩功能障碍：正常情况下，颅内血管能够根据身体的需求进行适度的收缩和舒张以维持正常的血液供应和神经功能。而偏头痛患者存在颅内血管舒缩功能障碍，发作前可能先出现血管收缩，导致局部脑组织缺血，随后血管扩张，血浆蛋白渗出，刺激周围神经引发疼痛。这种血管调节异常在不同性别中都有体现，女性在月经周期、妊娠期等特殊生理阶段，由于体内激素变化影响血管的舒缩功能，更容易出现血管调节异常相关的偏头痛发作。对于不同年龄的人群，儿童时期血管调节功能相对较弱，容易受外界因素影响导致血管舒缩异常；老年人血管弹性下降，本身就存在血管调节功能减退的情况，更易发生因血管调节异常引起的偏头痛。
颅外血管因素：颅外血管的异常也可能参与偏头痛的发生。例如，头面部肌肉紧张可能导致颅外血管受压，影响其正常的血液供应和舒缩功能，进而引发偏头痛。长期不良的生活姿势、精神紧张等因素都可能导致颅外肌肉紧张，不同年龄和性别的人群都可能因为这些因素出现颅外血管相关的偏头痛问题。比如，长期伏案工作的年轻人，由于颈部肌肉长期处于紧张状态，容易引发颅外血管调节异常，增加偏头痛发作的频率。
环境因素
饮食因素：某些食物可能诱发偏头痛。例如，富含酪氨酸的食物（如奶酪、巧克力）、含有亚硝酸盐的食物（如腌制肉类）、含苯乙胺的食物（如红酒）等。研究发现，食用这些食物后，部分人会出现偏头痛发作。不同年龄和性别的人群对这些食物的敏感性可能不同，年轻人可能因为社交等原因较多摄入含酒精或上述特殊成分的食物，从而增加偏头痛风险；女性在月经前期可能对某些食物的敏感性更高，容易因饮食诱发偏头痛。
环境刺激：强光、噪音、特殊气味等环境刺激也可能成为偏头痛的诱发因素。强烈的光线刺激可能通过影响视觉神经传导，进而影响颅内神经血管调节；噪音会引起神经兴奋性增高，干扰正常的神经功能；特殊气味可能通过嗅觉神经传递到中枢神经系统，引发血管和神经的一系列反应导致偏头痛发作。不同年龄阶段的人群对环境刺激的耐受程度不同，儿童对噪音和强光的耐受能力相对较弱，更容易因环境刺激诱发偏头痛；老年人由于感官功能衰退，对环境刺激的反应可能更敏感，也更易受其影响。
睡眠因素：睡眠不足或睡眠质量差与偏头痛的发生密切相关。长期睡眠不足会打乱神经系统的正常节律，影响神经递质平衡和血管调节功能。不同年龄的人群对睡眠的需求不同，儿童需要充足的睡眠来保证身体和神经系统的发育，睡眠不足更容易引发偏头痛；成年人如果长期熬夜、睡眠不规律等，也会增加偏头痛的发病几率；老年人睡眠质量本身可能下降，如果存在睡眠障碍，也会加大偏头痛发作的风险。
精神因素：长期的精神紧张、焦虑、抑郁等情绪状态容易诱发偏头痛。精神压力会导致体内激素水平变化，影响神经递质平衡和血管舒缩功能。不同性别在面对精神压力时的反应可能不同，女性可能更容易受情绪影响，长期的焦虑抑郁等情绪更易引发偏头痛；不同年龄阶段的人群也受精神因素影响不同，青少年在学业压力等情况下容易出现精神紧张，增加偏头痛风险；老年人如果面临生活事件变化等精神压力，也可能诱发偏头痛。
