偏头痛的成因较为复杂，目前认为遗传因素是重要原因之一，约60%的偏头痛患者有家族史。另外，神经递质紊乱也与之相关，像血清素等神经递质的变化可能引发偏头痛。
遗传因素方面
家族遗传倾向： 研究发现，如果家族中有偏头痛患者，其亲属患偏头痛的概率比普通人群高。比如，父母一方有偏头痛，子女患病几率约为50%；父母双方都有偏头痛，子女患病几率能达到75%左右。这是因为遗传基因会影响神经系统的结构和功能，使得个体更容易受到偏头痛相关因素的影响。
神经递质因素
血清素的作用： 血清素是一种神经递质，对血管收缩和舒张有调节作用。当血清素水平出现异常波动时，就可能导致头部血管功能紊乱，进而引发偏头痛。例如，血清素浓度降低时，头部血管会扩张，刺激神经末梢，从而引发头痛。而且，一些影响血清素代谢的因素，比如饮食、压力等，都可能间接导致偏头痛发作。
环境与生活方式因素
饮食因素： 某些食物可能诱发偏头痛，像含有酪胺的奶酪、含有亚硝酸盐的腌制食品、含有苯乙胺的巧克力等。另外，空腹、过度饮酒也可能成为偏头痛的诱因。比如，空腹时血糖水平下降，会影响神经系统的正常功能，增加偏头痛发作的风险；一次性大量饮酒后，酒精会影响大脑神经递质平衡，容易引发偏头痛。压力与情绪因素： 长期处于高压力状态下或者情绪剧烈波动时，比如焦虑、紧张、愤怒等，身体会释放一些激素，这些激素会干扰神经系统，促使偏头痛发作。有调查显示，约80%的偏头痛患者在发病前有明显的情绪或压力因素影响。