酒后头疼主要是多种因素共同作用导致的。酒精进入人体后，会被代谢为乙醛等物质，这些物质会刺激血管，导致血管扩张，从而引发头疼，大约有50% - 60%的饮酒者会出现酒后头疼的情况。
酒精代谢相关原因
乙醛的刺激作用： 酒精在体内主要通过肝脏的乙醇脱氢酶转化为乙醛，乙醛是一种有毒物质，它会导致头部血管扩张，进而引起头疼。而且个体之间乙醛脱氢酶的活性存在差异，活性低的人代谢乙醛能力弱，更容易在酒后出现明显的头疼症状。血管活性物质变化： 饮酒后，体内的一些血管活性物质会发生改变，比如前列腺素等物质分泌增加，前列腺素会促使血管扩张和神经末梢敏感化，从而引发头疼。
身体脱水因素
水分流失导致： 酒精具有利尿作用，饮酒后会使人体排尿增加，导致身体脱水。当身体脱水时，血液量相对减少，颅内血管会因为缺血而收缩，然后又会反射性扩张，这样就容易引起头疼。一般来说，每喝100毫升含酒精10%的酒，可能会导致约500毫升的尿液排出，进而造成身体脱水。
神经递质影响
谷氨酸等递质失衡： 酒精会影响大脑中的神经递质平衡，例如谷氨酸是大脑中重要的兴奋性神经递质，饮酒后谷氨酸的代谢和平衡被打破，可能会导致神经兴奋性异常，引发头疼。同时，γ - 氨基丁酸是抑制性神经递质，酒精会增强γ - 氨基丁酸的作用，过度的抑制作用也可能间接导致头疼的产生。
个体差异因素
体质不同： 不同人的体质对酒精的耐受程度和代谢能力不同。年轻人相对来说肝脏代谢功能较强，可能酒后头疼程度相对较轻；而老年人肝脏代谢功能减退，对酒精的代谢能力下降，酒后头疼的几率更高且持续时间可能更长。另外，有偏头痛病史的人，饮酒后更容易诱发头疼，因为他们的头部血管和神经对酒精等刺激因素更加敏感。