神经性偏头痛的原因较为复杂，其中遗传因素是一个重要方面，约60%的患者有家族遗传史。另外，神经调节异常也可能引发神经性偏头痛，比如三叉神经血管系统功能紊乱时，就容易导致偏头痛发作。
神经调节异常相关
神经递质失衡： 当体内5 - 羟色胺等神经递质出现失衡情况时，就可能诱发神经性偏头痛。例如，5 - 羟色胺水平降低时，会影响血管的收缩和舒张功能，进而引发头痛。三叉神经受刺激： 头部的三叉神经如果受到某些因素刺激，比如脑部血管的压迫等，会导致神经信号传递异常，从而引发神经性偏头痛。
生活因素影响
饮食方面： 一些食物可能会诱发神经性偏头痛，像含有酪胺的奶酪、含有亚硝酸盐的腌制食品以及含有苯乙胺的巧克力等。另外，摄入过多咖啡因，突然停止饮用咖啡也可能引发偏头痛，有研究发现约15%的偏头痛患者与咖啡因摄入及戒断有关。睡眠因素： 睡眠不足或者睡眠质量差也是引发神经性偏头痛的常见原因。长期睡眠不足会影响身体的神经调节功能，使得发生神经性偏头痛的风险增加，有调查显示，睡眠障碍人群中神经性偏头痛的发生率比睡眠正常人群高约3倍。
环境因素作用
光线刺激： 强烈的光线刺激，尤其是长时间暴露在过强的阳光下或者室内过亮的灯光下，可能会引发神经性偏头痛。比如在阳光强烈的中午外出，如果没有做好防护，就容易因光线刺激导致头痛发作。噪音影响： 长期处于噪音环境中，比如工作在嘈杂的工厂车间或者生活在喧闹的城市环境中，噪音会干扰神经信号，进而引发神经性偏头痛。研究表明，长期暴露在85分贝以上噪音环境中的人群，神经性偏头痛的发生率比噪音低于60分贝环境中的人群高2 - 3倍。