头晕伴有恶心呕吐，多是因为人体的前庭系统、神经系统等受到刺激，进而引发了一系列反应。比如当患有梅尼埃病时，内耳膜迷路积水，会刺激前庭感受器，同时影响到自主神经功能，就容易出现头晕、恶心呕吐的情况，这种疾病在人群中的发病率有一定比例。
前庭器官受刺激引发
内耳前庭功能异常： 内耳的前庭器官是维持身体平衡的重要结构。当它受到刺激时，比如患梅尼埃病，内耳膜迷路积水会使前庭感受器过度兴奋，这种兴奋会通过神经传导影响到胃肠道，导致恶心呕吐。还有良性阵发性位置性眩晕，当头位变化时，耳石移位刺激前庭，也会引发头晕伴恶心呕吐。前庭神经受激惹： 像前庭神经元炎，病毒感染等因素导致前庭神经发炎，神经受到刺激后，除了引起头晕，还会通过神经反射让胃肠道出现反应，产生恶心呕吐症状。
神经系统影响所致
中枢神经系统受影响： 当脑部发生病变，如小脑梗死，小脑是协调运动和维持平衡的重要部位，小脑梗死会影响其正常功能，导致头晕，同时也会干扰到呕吐中枢，引起恶心呕吐。还有后循环缺血，脑部后循环血管供血不足，影响到相关神经功能，也会出现头晕伴恶心呕吐的情况。神经递质失衡： 头晕时，体内一些神经递质会发生变化，比如5 - 羟色胺等神经递质失衡，会影响到胃肠道的蠕动和感觉，从而引发恶心呕吐。像偏头痛患者发作时，除了头部疼痛，也常伴有头晕、恶心呕吐，就是因为神经递质等多种因素综合作用。
其他系统因素关联
心血管系统影响： 严重的心律失常导致心输出量减少，脑部供血不足，会引起头晕，同时也可能刺激迷走神经，导致恶心呕吐。例如阵发性室上性心动过速发作时，患者会出现头晕、恶心呕吐等症状。眼部因素相关： 屈光不正患者如果没有及时矫正视力，长时间用眼后会出现头晕，并且可能伴随恶心呕吐。因为眼睛需要不断调节来获取清晰图像，过度疲劳会通过神经传导影响到身体其他部位，引发不适。