偏头痛的成因较为复杂，目前认为遗传因素可能起到重要作用，约60%的偏头痛患者有家族史。另外，神经细胞兴奋性紊乱也与偏头痛有关，当大脑中的神经细胞异常放电时，容易引发偏头痛发作。还有血管因素，颅内血管收缩和舒张功能异常，比如血管扩张时可能刺激神经导致偏头痛。
遗传因素相关
家族遗传倾向： 研究发现，如果父母患有偏头痛，子女患偏头痛的几率比普通人高出2 - 3倍。有家族偏头痛病史的人群，基因中可能携带与偏头痛相关的突变位点，使得他们在遇到合适诱因时更易发病。
神经细胞兴奋性方面
神经递质失衡： 大脑中的神经递质如5 - 羟色胺等失衡可引发偏头痛。当5 - 羟色胺水平降低时，会影响血管的收缩和舒张功能，还会对神经传导产生影响，从而诱发偏头痛。例如，一些人在压力大、睡眠不足等情况下，神经递质的平衡被打破，就容易出现偏头痛症状。神经细胞异常放电： 大脑皮层的神经细胞异常放电可能导致偏头痛。当某些因素刺激大脑皮层时，神经细胞过度放电，进而影响周围神经和血管，引起头部疼痛。这种异常放电可能与大脑的神经调节功能紊乱有关。
血管因素影响
血管收缩与舒张异常： 颅内动脉在偏头痛发作时会出现先收缩后扩张的异常情况。在收缩期，脑组织供血减少，可能引起相关神经症状；当扩张时，血管壁的痛觉感受器受到刺激，就会引发疼痛。比如，女性在月经期间，体内激素变化可能影响血管的收缩舒张功能，增加偏头痛发作的风险。血管活性物质作用： 一些血管活性物质如前列腺素等的变化也与偏头痛血管因素有关。前列腺素等物质增多时，会导致血管扩张和神经炎症反应，从而诱发偏头痛。例如，某些食物中的成分可能会促使体内前列腺素等血管活性物质分泌增加，进而引发偏头痛。