偏头痛的引起原因较为复杂，可能与遗传、神经细胞兴奋性紊乱以及内分泌等多种因素有关。据统计，约60%的偏头痛患者有家族史。
遗传因素：
家族遗传倾向： 偏头痛具有一定的遗传易感性，如果家族中有偏头痛患者，那么其他家庭成员患偏头痛的风险会明显增高。研究发现，若父母一方患有偏头痛，子女患偏头痛的概率约为50%；父母双方都患有偏头痛，子女患病概率可高达75%。基因相关： 目前已经发现了一些与偏头痛相关的基因位点，这些基因可能影响神经递质的代谢、血管的收缩舒张功能等，从而增加偏头痛发生的可能性。
神经细胞兴奋性紊乱：
神经递质失衡： 大脑中的神经递质如5 - 羟色胺、去甲肾上腺素等的失衡与偏头痛发作密切相关。当5 - 羟色胺水平降低时，可能会导致颅内血管收缩功能异常，引发偏头痛。例如，在偏头痛发作前期，大脑中的5 - 羟色胺浓度会出现明显波动。三叉神经血管系统异常： 三叉神经血管系统的激活也是偏头痛发生的重要机制。当三叉神经受到刺激时，会释放一些神经肽等物质，导致颅内血管扩张、血浆蛋白渗出等，进而引发头痛等一系列偏头痛症状。
内分泌因素：
女性生理期： 女性在月经周期中，体内的雌激素水平会发生变化，这与偏头痛的发作有一定关联。在月经前、月经期，雌激素水平下降，可能会诱发偏头痛。有研究表明，约60%的女性偏头痛患者在月经期间症状会加重。妊娠期与绝经期： 妊娠期女性偏头痛发作情况可能会有所变化，部分女性在孕期偏头痛发作频率降低，但也有一些女性在孕期偏头痛加重；而在绝经期，女性体内激素水平大幅波动，也容易出现偏头痛发作频率增加或症状加重的情况。