头疼引起呕吐主要是因为头部的一些结构受到刺激，进而影响到了呕吐反射相关的神经通路。比如颅内压升高时，会刺激到呕吐中枢，从而引发呕吐。一般来说，像偏头痛发作时，就比较容易伴随呕吐症状。
颅内压升高引发机制
颅内病变影响：当患有脑出血、脑肿瘤等疾病时，会导致颅内空间被病变占据，使得颅内压力升高。颅内压力升高会直接刺激到位于延髓的呕吐中枢，进而引发呕吐反应。例如，脑出血患者在病情进展过程中，颅内血肿会使颅内压迅速上升，很多患者就会出现头疼伴随呕吐的情况。脑脊液循环问题：如果脑脊液循环通路受阻，比如出现脑积水，脑脊液产生过多或者吸收障碍，都会导致颅内压升高。脑脊液压力升高后，会刺激脑膜以及周围的神经结构，从而引起头疼，同时触发呕吐中枢导致呕吐。
神经传导关联
三叉神经与呕吐中枢：头部的三叉神经分布广泛，当头部发生头疼时，三叉神经受到刺激，其神经冲动会传导到呕吐中枢。三叉神经的刺激信号会通过神经传导通路传递给呕吐中枢，使得呕吐中枢兴奋，进而引发呕吐。比如偏头痛发作时，三叉神经血管复合体被激活，相关神经冲动传导至呕吐中枢，就会出现头疼伴呕吐。其他神经递质影响：一些神经递质在头疼引发呕吐中也起到作用。例如5 - 羟色胺等神经递质，在头疼发作时，其水平的变化会影响到呕吐相关的神经调节。当5 - 羟色胺等递质失衡时，会进一步促使呕吐中枢启动呕吐程序。
不同头疼类型的表现差异
偏头痛：偏头痛发作时，约有一半的患者会伴随呕吐症状。通常在头疼开始或者头疼达到高峰时出现呕吐，呕吐一般为非喷射性呕吐，但也有部分患者可能出现喷射性呕吐。而且偏头痛引发的呕吐可能会持续一段时间，有的患者呕吐后头疼症状可能会有所缓解，但也有部分患者呕吐后头疼依旧存在。紧张性头疼：紧张性头疼一般很少单独引起呕吐，但如果紧张性头疼同时合并有其他因素，比如患者本身有焦虑等情绪因素，或者合并有颅内其他轻微病变时，也可能出现头疼伴随呕吐的情况，但相对偏头痛来说，这种情况发生概率较低。丛集性头疼：丛集性头疼发作时，也可能出现头疼伴随呕吐的情况，不过相对来说，呕吐在丛集性头疼中的发生率没有偏头痛那么高。丛集性头疼发作比较剧烈，患者除了头疼外，可能还会伴有眼部充血、流泪等症状，部分患者也会出现呕吐表现。