偏头疼是一种比较常见的发作性的原发性头疼，主要机制是因为遗传性，或者先天性的某些神经递质紊乱而导致的某一部分脑血管痉挛。痉挛以后造成脑组织缺血，或者过度关注所导致的神经血管性头疼。
另外，半侧头疼还有一种情况就是神经性头疼，偏侧神经有三叉神经和枕大神经，前1/3是由于三叉神经支配，后2/3是由枕大神经支配，当以上两个神经出现问题之后就会出现偏侧头疼。
头两侧有一个重要的动脉，即颞动脉，是颈脉动脉系统，当发生颞动脉炎的时候也可以出现剧烈头疼。脑部病变，比如大面积梗塞、脑出血、脑梗死之后，可以出现同侧头疼，但是这种头痛和前几种头痛相比一般不剧烈。