偏头痛的发病受遗传、神经递质紊乱、血管、内分泌和代谢、环境等多因素影响。约60%患者有家族史，遗传因素重要；5-羟色胺等神经递质紊乱参与；发作时颅内血管有收缩扩张及脑膜血管炎症反应；女性激素、代谢紊乱等内分泌代谢因素有影响；饮食、环境刺激、睡眠等环境因素可诱发。不同年龄、性别患者因自身特点在各因素影响下偏头痛表现有差异。
神经递质紊乱
5-羟色胺：5-羟色胺在偏头痛的发病机制中占据关键地位。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失调。比如，在偏头痛发作前，可能存在5-羟色胺的短暂降低，引发颅内血管收缩，随后血管扩张，进而刺激神经末梢释放多肽等物质，导致头痛发作。女性在月经周期等激素变化时期，5-羟色胺水平容易波动，这也是女性偏头痛发病率相对较高的原因之一。
其他神经递质：去甲肾上腺素、多巴胺等神经递质的失衡也可能参与偏头痛的发生。去甲肾上腺素能影响血管的张力和神经的兴奋性，多巴胺的异常可能干扰神经信号的传递，这些神经递质的紊乱相互作用，共同导致偏头痛的发作。
血管因素
颅内血管收缩与扩张：偏头痛发作时，往往先出现颅内动脉收缩，随后动脉扩张。这种血管的异常舒缩变化可能与上述神经递质的紊乱有关。例如，5-羟色胺的变化会影响血管平滑肌的收缩和舒张，当血管收缩后不能及时恢复正常的舒张状态，就可能引发头痛。儿童偏头痛患者的血管调节功能可能相对不完善，更容易受到各种因素影响而出现血管舒缩异常；而老年偏头痛患者可能由于血管弹性下降等因素，偏头痛的血管因素表现可能有所不同。
脑膜血管炎症反应：在偏头痛发作过程中，脑膜血管可能出现炎症反应，导致血管通透性增加、神经末梢受刺激等，从而加重头痛症状。这种炎症反应可能与免疫因素等有关，不同年龄、性别患者的免疫状态不同，可能影响炎症反应的程度和偏头痛的发作情况。
内分泌和代谢因素
女性激素：女性偏头痛患者在月经前期、月经期头痛发作往往会加重，这与雌激素水平的变化密切相关。月经前期雌激素水平下降，可能通过影响神经递质等多种途径诱发偏头痛。妊娠期女性偏头痛发作情况不一，部分女性在妊娠期偏头痛发作减少，而在产后又可能复发，这与孕期和产后雌激素、孕激素等激素水平的剧烈变化有关。对于儿童女性偏头痛患者，要关注其生长发育过程中激素水平的变化对偏头痛的影响；老年女性由于绝经后激素水平的改变，偏头痛的发病情况也可能发生变化。
代谢因素：一些代谢紊乱也可能与偏头痛相关，如血糖、血脂的异常。高血糖或低血糖状态可能影响神经细胞的能量供应和神经递质的代谢，从而诱发偏头痛。肥胖患者患偏头痛的风险相对较高，可能与肥胖导致的代谢紊乱以及对血管、神经等多方面的影响有关，不同年龄、性别患者的代谢情况不同，肥胖对偏头痛的影响程度也会有所差异。
环境因素
饮食因素：某些食物可能诱发偏头痛，如富含酪氨酸的奶酪、巧克力，含有亚硝酸盐的腌制食品，含苯乙胺的红酒等。这些食物中的成分可能通过影响神经递质、血管功能等诱发偏头痛。不同年龄人群对食物的耐受性不同，儿童可能对某些食物更为敏感；不同性别对食物诱发偏头痛的易感性也可能存在差异。
环境刺激：强光、噪音、气味等环境刺激也可能成为偏头痛的诱发因素。强光可能刺激视网膜神经，通过神经传导影响颅内血管和神经；噪音会引起神经的兴奋和紧张，进而诱发偏头痛。不同年龄、性别患者对环境刺激的敏感程度不同，例如儿童可能更容易受到强光、噪音的影响而诱发偏头痛，老年患者可能对一些慢性的环境刺激更为敏感。
睡眠因素：睡眠不足或睡眠质量差是常见的偏头痛诱发因素。睡眠过程中身体处于休息和调整状态，睡眠不足会影响神经递质的平衡、血管的调节等，从而增加偏头痛的发病风险。不同年龄人群的睡眠需求不同，儿童需要充足的睡眠来保证生长发育和神经功能的正常，睡眠不足对儿童偏头痛的影响更为显著；老年患者睡眠质量下降较为常见，也容易因睡眠问题诱发偏头痛。
