血管性头痛的原因较为复杂，其中约60%的血管性头痛与遗传因素有关，比如有家族史的人群患血管性头痛的几率相对较高。
血管因素导致
血压波动：血压突然升高或降低都可能引发血管性头痛。当血压急剧升高时，脑血管会受到较大压力，导致血管收缩、舒张功能紊乱，从而引起头痛；而血压突然降低时，脑部血流灌注不足，也会诱发头痛。一般来说，血压超过140/90mmHg时就需警惕血压波动引发头痛的可能。血管畸形：先天性的脑血管畸形也是血管性头痛的原因之一。比如脑内存在动静脉畸形，异常的血管结构会影响正常的血流动力学，使得局部血管承受异常压力，进而引发头痛。这种血管畸形在脑血管造影检查中可被发现。
神经因素影响
神经调节异常：头部的神经受到刺激或调节异常时容易出现血管性头痛。比如三叉神经、枕大神经等头部神经发生功能紊乱，会影响到与之相关的血管，导致血管收缩舒张失调，引发头痛。长期精神紧张、焦虑等情绪问题可能会导致神经调节异常，进而增加血管性头痛的发生风险。神经递质变化：体内一些神经递质的变化也和血管性头痛有关。例如5-羟色胺等神经递质水平的波动，会影响血管的张力，当5-羟色胺水平异常时，就可能导致血管性头痛发作。研究发现，在血管性头痛发作时，患者体内5-羟色胺的含量往往会出现明显变化。
其他因素诱发
饮食因素：某些食物也可能诱发血管性头痛。比如过量摄入含咖啡因的饮品，像咖啡、浓茶等，咖啡因会刺激血管，导致血管收缩，从而引发头痛。还有，食用含有亚硝酸盐的腌制食品等，也可能诱发血管性头痛。一般来说，每天摄入咖啡因超过200mg就可能增加血管性头痛的发病几率。环境因素：环境的改变也可能成为血管性头痛的诱因。比如强光刺激、噪音过大等，这些不良的环境刺激会通过神经传导影响血管，导致血管性头痛发作。长时间处于强光或高分贝环境中，患血管性头痛的可能性会增加。