偏头痛的引发原因较为复杂，据相关统计，约有60%的偏头痛患者有家族遗传史。
遗传因素：家族遗传倾向明显
研究发现，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显著增加。比如父母一方患有偏头痛，子女患偏头痛的概率比常人高出2-3倍。遗传因素通过影响神经系统的结构和功能，使得个体更容易受到偏头痛诱因的影响。
内分泌与代谢因素：女性更易受影响
女性生理期相关
在女性生理期前后，体内的雌激素水平会发生较大波动，这可能会诱发偏头痛。一般来说，在月经来潮前1-2天到月经来潮后的2-3天，是女性偏头痛的高发时段。据统计，约有60%的女性偏头痛患者与生理期的内分泌变化有关。
其他代谢方面
一些代谢紊乱也可能引发偏头痛，例如体内镁离子浓度降低时，可能会影响神经肌肉的兴奋性，从而增加偏头痛发作的几率。
神经细胞兴奋性紊乱：神经传导异常
三叉神经血管系统异常
三叉神经血管系统的功能异常是导致偏头痛的重要机制之一。当这个系统出现问题时，会释放一些神经递质，如降钙素基因相关肽等，这些神经递质会导致颅内外血管扩张、神经末梢释放炎症介质，进而引发头痛。
大脑皮层兴奋过度
大脑皮层的兴奋过度也与偏头痛有关。当大脑皮层的神经元异常放电时，会影响到周围的神经传导，导致偏头痛的发作。例如长时间的精神紧张、过度劳累等因素，都可能诱发大脑皮层的兴奋紊乱，从而引发偏头痛。
环境因素：外部刺激可诱发
饮食方面
某些食物可能会诱发偏头痛，比如含有酪氨酸的奶酪、巧克力，含有亚硝酸盐的腌制食品，还有含有苯乙胺的红酒等。另外，过量摄入咖啡因也可能导致偏头痛发作，有研究表明，每天摄入超过150毫克咖啡因（约相当于1-2杯咖啡）的人，偏头痛发作的频率会明显增加。
环境中的其他刺激
强光、噪音、异味等环境刺激也可能成为偏头痛的诱因。例如强烈的光线照射可能会通过刺激视网膜，进而影响到脑部的神经传导，引发偏头痛；长时间处于嘈杂的环境中，噪音持续刺激也可能导致神经紧张，诱发偏头痛。