鼻窦炎引起头痛的核心机制是鼻窦引流受阻导致压力增高、炎症刺激神经末梢及牵涉性疼痛，不同鼻窦炎症对应特定部位头痛，部分患者伴随全身炎症反应加重症状。
一、鼻窦腔压力增高导致的机械性疼痛。鼻窦黏膜炎症引发肿胀、分泌物增多，窦口被堵塞后腔内空气被吸收形成负压，或积脓使压力升高，刺激骨壁神经末梢。上颌窦、额窦、筛窦、蝶窦炎症分别对应面颊、前额、内眦、枕部等区域疼痛，急性发作时疼痛程度较重，常随体位变化（如弯腰、低头）加重，因重力影响鼻窦压力变化。
二、炎症介质直接刺激神经末梢。鼻窦黏膜富含三叉神经分支末梢，炎症时释放前列腺素、组胺等炎症介质，激活神经感受器。炎症介质引发的血管扩张与黏膜水肿相互叠加，进一步刺激神经，疼痛多表现为持续性钝痛或胀痛，疼痛范围与鼻窦分布区域一致，如额窦炎疼痛集中于前额部。
三、牵涉性疼痛与肌肉紧张性头痛。鼻窦炎症波及邻近组织，如上颌窦炎可刺激眶下神经，引起牙齿及面部放射痛；炎症持续存在导致头部肌肉紧张，尤其是颈上部肌群，引发紧张性头痛。部分患者因长期鼻塞张口呼吸，颈部肌肉持续紧张，加重头痛程度。
特殊人群注意事项：儿童鼻窦发育未完善，鼻窦口相对宽大，分泌物易积聚，家长需避免孩子用力擤鼻（可使用生理盐水鼻腔冲洗）；孕妇因激素变化鼻腔黏膜更敏感，头痛时优先冷敷前额、保持室内湿度，避免自行用药；老年人若合并高血压、糖尿病，头痛可能与血压波动相关，需监测基础指标，避免因头痛掩盖原发病症状。
