发烧后脑勺疼可能是多种原因引起的。比如上呼吸道感染时，有30% - 50%的患者会出现发热伴随后脑勺疼痛的情况。
感染性因素导致
病毒感染：
病毒性脑炎： 除了发烧、后脑勺疼，还可能有呕吐、精神差等表现。一般病毒感染引起的脑炎，发热多为中到高热，体温可达38℃~40℃左右，病毒侵犯脑部神经，导致后脑勺疼痛。上呼吸道感染： 当病毒入侵人体引发上感时，身体免疫系统被激活，会产生发热反应，同时炎症介质释放可能刺激头部神经，引起后脑勺疼痛，通常发热会持续3~5天左右。
细菌感染：
脑膜炎： 细菌感染引起的脑膜炎，除了发烧、后脑勺疼，还会有颈部僵硬、频繁呕吐等症状。发热往往是持续高热，体温可超过39℃，细菌感染脑膜，炎症刺激导致后脑勺疼痛加剧。
非感染性因素导致
自身免疫性疾病：
系统性红斑狼疮： 部分患者在病情活动时会出现发热，同时伴有后脑勺疼痛。发热多为低热或中等度热，一般在37.5℃~38.5℃左右，自身免疫系统攻击自身组织，累及头部相关部位引起疼痛。风湿性关节炎： 少数风湿性关节炎患者在病情发作时可能伴随发热，并且出现后脑勺疼痛，发热程度不定，可为低热或中度发热，由于关节及周围组织炎症，可能波及头部神经引发疼痛。
其他情况：
中暑： 在高温环境下中暑时，人体体温调节紊乱出现发热，同时可能会有后脑勺疼痛。如果处于气温35℃以上的环境中，长时间暴晒或劳作就容易中暑，发热一般是体温迅速升高，可达到38℃以上，高温影响头部血液循环等导致后脑勺疼。