片頭痛は、脳の血管が拡張し、炎症を起こすことによって起こると考えられています。
脳内のセロトニンという物質が、ストレスなどの原因で一時的に増加して血管が収縮し、正常化に伴い血管が拡張することが原因とする説もありますが、まだはっきりわかっていません。

女性のほうが男性よりも3〜5倍ほど多く、遺伝的要素が高いともいわれています。 日常生活では、食事や睡眠不足、ストレス、天候の変化、光、たばこの煙などが引き金になるといわれています。