酒精代谢产物刺激血管
酒精进入人体后，主要在肝脏经过代谢，首先在乙醇脱氢酶作用下转化为乙醛，乙醛是一种具有血管活性的物质，它可以导致头部血管扩张，进而引起头疼。有研究表明，血液中乙醛浓度升高时，头部动脉血管扩张明显，从而引发搏动性头疼。不同个体对乙醛的代谢能力存在差异，代谢慢的人更容易因乙醛积累而出现较明显的头疼症状。比如，一些饮酒后很快出现头疼的人，往往是体内乙醛脱氢酶活性较低，导致乙醛代谢速度缓慢。
引发炎症反应
饮酒后，身体会启动炎症反应来应对酒精的刺激。体内的一些炎症介质，如前列腺素等会被激活，前列腺素可以使头部的痛觉神经末梢敏感化，从而让人感觉头疼。研究发现，饮酒后的机体炎症反应程度与头疼的严重程度有一定相关性，炎症反应越强烈，头疼可能越明显。例如，长期大量饮酒的人，其体内基础炎症水平相对较高，再饮酒时更容易引发较严重的头疼。
影响神经递质平衡
酒精会影响大脑中神经递质的平衡，如5-羟色胺、去甲肾上腺素等神经递质。5-羟色胺对调节情绪、疼痛感知等有重要作用，酒精干扰其代谢和功能后，会导致疼痛感知异常，引发头疼。去甲肾上腺素等神经递质的失衡也会影响血管的舒缩功能，进而导致头疼。不同性别对酒精影响神经递质的反应可能存在差异，一般来说，女性可能相对更易受酒精影响出现神经递质失衡相关的头疼，这与女性体内的激素水平等因素有关。
脱水作用
酒精具有利尿作用，饮酒后会导致身体水分流失增加，引起脱水。脱水会使血液浓缩，颅内血管因脱水而相对紧张，从而引发头疼。尤其是在饮酒量较大且同时没有及时补充水分的情况下，脱水导致的头疼会更明显。对于有慢性脱水倾向或者本身饮水不足的人群，饮酒后更容易因为脱水而出现头疼。比如，一些工作繁忙、平时饮水较少的人，饮酒后脱水引发头疼的概率相对较高。
个体差异因素
-年龄：年轻人和老年人对酒精的代谢和反应可能不同。年轻人身体代谢功能相对较强，但如果饮酒量过大，也可能因代谢负荷过重出现头疼；老年人各器官功能衰退，包括酒精代谢相关的酶活性降低，更容易因饮酒后酒精及其代谢产物在体内蓄积而头疼。例如，一位60岁以上的老人少量饮酒后就出现明显头疼，可能是由于其肝脏等器官的代谢能力下降所致。
-生活方式：长期熬夜、作息不规律的人，饮酒后更容易出现头疼。因为本身身体的生物钟和内环境调节处于紊乱状态，饮酒进一步扰乱了这种平衡。而经常运动、生活作息规律的人，相对可能对酒精的耐受性稍好，但过量饮酒时也会出现头疼。比如，一个长期坚持健身、作息正常的人，偶尔大量饮酒后也会因为酒精的各种作用机制而头疼。
-病史：有偏头痛病史的人，饮酒可能诱发偏头痛发作而出现头疼。因为偏头痛患者的脑血管本身就存在一定的敏感性，酒精的刺激更容易触发偏头痛的发作。还有有高血压病史的人，饮酒后血压可能波动，进而引起头疼，因为酒精会影响血管的收缩舒张功能，对于高血压患者来说，这种影响可能导致血压不稳定，引发头疼。例如，一位有偏头痛病史的患者，在聚会饮酒后很快出现剧烈的头疼，符合饮酒诱发偏头痛的情况。