运动完头疼可能由多种原因引起。一般来说，运动时身体代谢加快，血液循环加速，可能会导致颅内血管扩张等情况从而引发头疼，约有30% - 60%的人在运动后会出现不同程度的头疼症状。
一、体温变化相关原因
体温调节异常： 运动时身体产热增加，体温会升高，当运动结束后体温下降过程中，可能会引起血管舒缩功能紊乱，进而导致头疼。比如在剧烈运动后，体温从较高水平快速下降，就容易出现这种情况。出汗过多导致脱水： 运动时大量出汗，如果没有及时补充水分，身体会出现脱水现象。脱水会使血液量减少，颅内血液灌注相对不足，也可能引发头疼。一般运动后1 - 2小时内若出现脱水相关头疼，及时补充水分可有所缓解。
二、呼吸方式不当引发
过度通气： 运动时如果呼吸节奏不对，比如呼吸过快过深，会导致二氧化碳排出过多，体内二氧化碳浓度降低，引起脑血管收缩，从而引发头疼。像进行长时间高强度运动时，若采用错误的呼吸方式，就容易出现这种过度通气相关的头疼。气道刺激： 运动时吸入冷空气等刺激气道，也可能反射性引起头疼。尤其是在寒冷天气运动时，冷空气刺激呼吸道，可能会传导至头部神经，导致头疼产生。
三、血管神经因素影响
血管扩张与收缩失衡： 运动时交感神经兴奋，促使血管收缩，而运动后交感神经兴奋状态不能马上恢复，可能出现血管扩张与收缩的失衡情况。例如运动后血管不能及时恢复到正常收缩状态，持续扩张就可能引发头疼。神经紧张性头疼： 运动时身体处于紧张状态，神经也会比较紧绷，运动后神经紧张状态可能仍未完全缓解，从而导致神经紧张性头疼。比如长时间进行脑力劳动者突然进行高强度运动，运动后神经紧张可能更易引发头疼。