打喷嚏时头痛一下，多是因为打喷嚏时胸腔和腹腔压力突然升高，导致颅内压力短暂变化，刺激到头部的痛觉敏感结构。一般这种情况不会持续很久，多数人可能偶尔出现1 - 2次。
从生理结构角度分析
鼻腔与头部神经关联： 鼻腔内的神经与头部的三叉神经等有密切联系。当打喷嚏时，鼻腔快速通气，这种刺激会通过神经传导，可能引发头部相关区域的短暂反应，从而出现头痛一下的情况。比如三叉神经受到刺激后，其支配区域可能会有牵涉痛。气压变化影响： 打喷嚏时，胸腔急剧收缩，肺部气压迅速增加，然后又突然释放，这种气压变化可能会影响到颅内的压力平衡。正常人颅内压力相对稳定，但短暂的气压波动可能会对颅内的血管、脑膜等结构产生微小影响，进而导致头痛瞬间发生。
自身健康状况相关因素
存在鼻炎等鼻部疾病： 如果本身有鼻炎，鼻腔黏膜处于敏感状态，打喷嚏时对神经的刺激会更明显，也就更容易出现头痛一下的情况。例如过敏性鼻炎患者，鼻腔黏膜水肿、敏感，打喷嚏时引发头部不适的概率相对更高。有偏头痛病史： 本身有偏头痛的人，其头部神经血管对刺激更敏感。打喷嚏这种突然的头部压力变化等刺激，就可能诱发短暂的偏头痛发作，表现为打喷嚏时头痛一下。一般偏头痛患者在受到外界一些轻微刺激时，就可能引发头部的不适反应。
环境因素的作用
温度变化刺激： 当从寒冷环境突然进入温暖环境，或者相反，鼻腔受到温度变化刺激后打喷嚏，此时温度变化可能会通过神经传导影响头部。比如冬季从室外进入室内，温度差异大，打喷嚏时可能更容易伴随头痛一下。因为温度变化会影响鼻腔血管和神经的状态，进而关联到头部。空气刺激物影响： 若周围空气有较多刺激物，如粉尘、化学气味等，鼻腔受到刺激后打喷嚏，这些刺激物可能通过神经传导引起头部的短暂反应。例如在有装修异味的环境中打喷嚏，就可能出现头痛一下的情况，因为异味刺激鼻腔后，通过神经传递到头部相关区域。