头剧烈疼痛且伴有呕吐，可能源于头颈局部病变，也可能因全身性器质性病变导致。
一、头部病变引发的头痛往往较为严重且发作迅速，患者多有恶心、呕吐表现，部分病人还会出现抽搐、偏侧肢体瘫痪等症状，像蛛网膜下腔出血、脑梗死、脑出血、脑膜炎、偏头痛、三叉神经痛、青光眼、鼻窦炎等情况都会导致此类头痛。比如蛛网膜下腔出血，其起病急骤，头痛异常剧烈；脑梗死会使脑部血液循环障碍，引起头痛等症状；脑出血时颅内压升高，导致剧烈头痛和呕吐；脑膜炎则因炎症刺激引起严重头痛等；偏头痛会反复发作剧烈头痛；三叉神经痛常突发尖锐的疼痛；青光眼会因眼压升高而引发头痛；鼻窦炎会因鼻窦炎症刺激导致头痛。
二、颈部病变中颈椎病较为常见，是颈部肌肉持续收缩压迫痛觉神经末梢，造成肌肉缺血、致痛物质积蓄从而引起血管舒张性疼痛，这种疼痛会进一步加剧肌肉收缩，形成恶性循环。
三、全身性器质性病变常见的有急性中毒和全身感染。比如有害气体中毒（如一氧化碳等）、酒精中毒、苯中毒、甲醛中毒等有害气体中毒会导致头痛等不适；全身感染多为急性传染病，头痛常出现在疾病早期，患者一般无脑膜刺激征和神经系统定位体征，如流行性出血热在早期就可能有头痛现象。
总之，头剧烈疼痛伴呕吐的原因多样，需仔细甄别以明确具体病因，从而采取针对性的治疗措施。