偏头痛的发生与遗传、神经递质、血管、饮食、内分泌、环境、精神等多种因素相关。遗传约60%患者有家族史；神经递质中5-羟色胺等紊乱起关键作用；血管存在收缩舒张及内皮功能异常；饮食中某些食物及不规律饮食可诱发；内分泌方面女性激素及其他内分泌腺变化有影响；环境里强光、噪音、气候变化等是刺激因素；精神上压力、情绪、睡眠不足或过多均与之相关。
神经递质紊乱
5-羟色胺：5-羟色胺是一种重要的神经递质，在偏头痛的发病中起关键作用。当5-羟色胺水平波动时，可能导致颅内血管收缩和舒张功能异常。例如，5-羟色胺水平降低时，颅内血管会发生扩张，从而引发偏头痛。女性在月经周期等生理阶段，体内5-羟色胺水平的变化可能增加偏头痛的发作风险。
其他神经递质：去甲肾上腺素、多巴胺等神经递质的失衡也与偏头痛有关。去甲肾上腺素能影响血管的张力和神经的兴奋性，多巴胺则参与调节大脑的情绪和疼痛感知等功能，它们的紊乱可能共同导致偏头痛的发生。
血管因素
颅内血管收缩与舒张异常：偏头痛发作时，颅内动脉首先出现收缩，随后颅外动脉扩张。这种血管的阶段性收缩和舒张异常可能是由于神经递质的调节失衡以及血管壁本身的敏感性改变所致。例如，血管平滑肌对某些收缩或舒张物质的反应性增强，在受到神经递质影响时，更容易出现过度收缩或扩张，进而引发偏头痛的一系列症状，如头痛、恶心、呕吐等。
血管内皮功能异常：血管内皮细胞可以分泌多种活性物质，如一氧化氮等，对血管的舒缩起到调节作用。当血管内皮功能出现异常时，这些活性物质的分泌和调节功能紊乱，也会影响血管的正常状态，增加偏头痛的发病几率。例如，血管内皮细胞分泌一氧化氮减少时，血管更容易发生收缩，可能诱发偏头痛。
饮食因素
某些食物的诱发：一些食物可能会诱发偏头痛，如含有酪氨酸的食物（奶酪、巧克力等），酪氨酸是合成神经递质的前体物质，摄入过多可能影响神经递质的平衡；含有亚硝酸盐的食物（腌制食品等），亚硝酸盐可能会引起血管扩张；还有含有苯乙胺的食物（巧克力等），苯乙胺也与神经递质的调节有关。此外，过量饮酒，尤其是红酒，其中含有的某些成分可能会导致血管扩张，从而诱发偏头痛。
饮食规律的影响：不规律的饮食，如长时间空腹、暴饮暴食等，也可能干扰身体的正常代谢和神经调节，增加偏头痛的发作风险。例如，长时间空腹会使血糖水平降低，身体为了维持正常的生理功能，会通过神经调节等方式来应对，这种调节过程可能影响到血管和神经递质的状态，进而诱发偏头痛。
内分泌因素
女性激素水平变化：女性偏头痛患者在月经前期、月经期及绝经前期等阶段，偏头痛发作频率往往会增加。这与女性体内雌激素、孕激素等激素水平的波动密切相关。例如，月经前期雌激素水平下降，可能导致颅内血管对某些物质的敏感性增加，从而诱发偏头痛。在妊娠期，部分女性偏头痛发作会减轻或缓解，但在产后又可能复发，这也与激素水平的变化有关。
其他内分泌腺影响：甲状腺功能异常等内分泌疾病也可能与偏头痛的发生有一定关联。甲状腺激素参与身体的代谢调节，当甲状腺激素水平异常时，可能通过影响神经递质和血管功能等途径，增加偏头痛的发病可能性。
环境因素
环境中的刺激因素：强光、噪音、异味等环境刺激可能诱发偏头痛。例如，强光会刺激视网膜，通过神经传导影响大脑的血管和神经调节，导致颅内血管收缩或舒张异常，从而引发头痛；噪音会引起神经的紧张和兴奋，干扰正常的神经功能，也可能成为偏头痛的诱发因素。
气候变化：气温的急剧变化、气压的改变等气候变化因素也可能与偏头痛的发作有关。例如，在气温骤降或气压明显变化时，部分人容易出现偏头痛发作。这可能是因为气候变化影响了人体的血管舒缩功能和神经调节机制。
精神因素
压力与情绪：长期的精神压力、焦虑、抑郁等情绪状态是偏头痛的重要诱发因素。当人处于压力状态时，身体会分泌如肾上腺素等应激激素，这些激素会影响神经递质的平衡和血管的功能。例如，长期焦虑会导致5-羟色胺等神经递质的分泌失调，进而引发偏头痛。情绪的剧烈波动，如突然的愤怒、悲伤等，也可能通过神经内分泌途径诱发偏头痛。
睡眠因素：睡眠不足或睡眠质量差也与偏头痛的发生相关。睡眠过程中身体会进行一系列的修复和调节过程，睡眠不足会干扰神经和血管的正常调节机制。例如，睡眠不足时，大脑中的神经递质代谢紊乱，血管的舒缩功能失调，容易诱发偏头痛。而睡眠过多也可能影响身体的正常节律，增加偏头痛的发作风险。
