眼睛疼偏头疼可能由多种原因引起，比如丛集性头痛，这种头痛发作时往往会同时出现单侧眼睛周围的疼痛以及偏头痛样表现，一般每次丛集性头痛发作可持续15 - 180分钟。
可能的病因之一：偏头痛
血管因素： 偏头痛发作时，颅内血管会发生扩张或收缩改变。初期可能是颅内动脉收缩，随后颅外动脉扩张，这种血管的舒缩功能紊乱就可能引发头疼，同时也可能影响到眼部相关神经，导致眼睛疼。神经因素： 三叉神经等神经传导通路在偏头痛发作时会出现异常，神经传导的紊乱会让头部和眼部同时产生疼痛感觉，而且有研究发现约60%的偏头痛患者在发作前会有视觉先兆，比如看到闪光、暗点等，这也和神经传导异常有关。
可能的病因之二：青光眼
眼压升高： 青光眼患者眼内压升高，过高的眼压会压迫眼部的神经组织，从而引起眼睛的胀痛，这种眼压升高还可能通过神经传导影响到头部，导致偏头痛样的疼痛。一般来说，正常眼压范围是10 - 21mmHg，当眼压超过21mmHg，且伴有眼睛疼痛、头疼等症状时，就要高度怀疑青光眼了。眼部结构异常： 比如前房角狭窄等眼部结构问题，会阻碍房水正常循环，进而使眼压升高，引发眼睛疼和偏头痛。
可能的病因之三：颅内病变
颅内肿瘤： 颅内长肿瘤时，肿瘤会对周围的神经、血管等组织产生压迫或刺激，可能导致头痛，并且这种疼痛可能会牵涉到眼部，引起眼睛疼。像鞍区肿瘤等，就容易影响到眼部神经和血管，从而出现眼睛疼偏头疼的情况。脑血管病变： 比如脑出血、脑梗死等脑血管疾病，会影响脑部的血液供应和神经功能，也可能导致头痛伴随眼睛疼的症状。例如脑出血时，血液刺激脑膜和神经，就可能引发头部和眼部的疼痛不适。