多数偏头痛的头痛发作与头皮局部神经被异常血管压迫，或受到波动性刺激有密切的相关，这种压迫并不会直接引起头痛发作。而当血管内的神经递质浓度发生变化，及血管壁与血流动力学发生变化时，对异常接触中的神经产生刺激而引起的头痛发作。