能够引起头部疼痛或者脑神经痛的原因有很多，应该检查以除外重要的脑内的明显占位。需要除外能够引起明显不良后果的原因，首要选择头颅CT，以明确脑内是否有肿瘤、出血等问题。进一步检查就要通过核磁共振成像，比头颅CT成像更为清晰，能够分辨出早期的病变情况。
除外器质性病变之后，可以进行如脑电图检查以及临床查体等辅助检查，来明确大脑是否有功能性的改变，如癫痫、丛集性头痛、偏头痛等。一部分患者头疼是因为高颅压引起，需做腰椎穿刺术明确诊断。