偏头疼伴眼睛疼可能是多种原因导致的。一般来说，偏头痛发作时可能累及眼部相关神经，从而引起眼睛疼，有研究显示约1/3的偏头痛患者会出现眼部症状。
偏头痛本身引发
血管因素影响：偏头痛发作时，头部血管会出现扩张或收缩异常。当眼部周围血管受到牵连时，就可能导致眼睛疼。比如颅内血管的变化通过神经传导影响到眼部血管，引发眼部不适。神经传导关联：头部的神经与眼部神经有复杂的联系，偏头痛发作时神经传导通路出现紊乱，会波及眼部神经，导致眼睛疼。例如三叉神经等相关神经在偏头痛时的异常放电，会牵涉到眼睛部位产生疼痛感觉。
丛集性头痛导致
发作特点相关：丛集性头痛也可能表现为偏侧头部疼痛，同时伴有眼部症状，如眼睛发红、流泪等。它一般在一段时间内密集发作，每天固定时间疼痛，每次发作持续15 - 180分钟不等，发作时眼部周围也会有明显不适，包括眼睛疼。病因推测：目前认为丛集性头痛可能与下丘脑功能障碍有关，下丘脑的异常会影响到头部和眼部的神经调节，从而引发疼痛等症状。
青光眼引发类似症状
眼压升高影响：青光眼患者由于眼压升高，会出现眼痛，同时可能伴有偏头痛样的头痛。正常眼压范围是10 - 21mmHg，当眼压超过21mmHg，就可能引发青光眼相关症状。青光眼导致的眼痛可能会放射到头部，引起偏头痛样的疼痛感觉。眼部表现伴随：除了眼压升高和疼痛外，青光眼患者还可能出现视力模糊、虹视（看灯光有彩虹样光环）等症状，这些症状结合头痛情况需要及时就医鉴别，因为青光眼如不及时治疗可能导致失明。
眼部本身病变牵连
葡萄膜炎影响：葡萄膜炎是眼部的炎症性疾病，炎症刺激会导致眼睛疼痛，并且可能因为疼痛刺激引发头部牵涉痛，表现为偏头疼伴眼睛疼。葡萄膜炎的发生可能与自身免疫等因素有关，炎症部位的刺激会通过神经传导影响到头部。视疲劳关联：长时间用眼等导致的视疲劳，也可能引起眼睛疼，长期视疲劳还可能诱发偏头痛。比如长时间看手机、电脑等电子屏幕，会使眼部肌肉紧张，眼睛疲劳，进而可能引发头部偏头痛样的疼痛。