高烧头疼厉害不一定是脑炎，脑炎的诊断需要综合考虑多个因素，包括症状、体征、实验室检查等。以下是对该问题的具体分析：
一、高烧头疼的原因
1.感染性疾病
病毒感染：如流感、普通感冒、手足口病等。
细菌感染：如肺炎、脑膜炎、中耳炎等。
其他感染：如寄生虫感染等。
2.非感染性疾病
自身免疫性疾病：如系统性红斑狼疮、类风湿关节炎等。
恶性肿瘤：如白血病、淋巴瘤等。
中枢神经系统疾病：如脑炎、脑膜炎、脑出血等。
其他：如中暑、药物过敏等。
二、脑炎的诊断
脑炎是指脑实质的炎症，可由病毒、细菌、真菌、寄生虫等感染引起，也可由自身免疫性疾病、中毒、代谢障碍等原因导致。脑炎的诊断需要综合考虑以下因素：
1.症状
高烧：体温通常超过38℃。
头疼：剧烈的头疼，可为全头痛或局部头痛。
意识障碍：如嗜睡、昏迷、抽搐等。
神经系统症状：如颈项强直、肢体瘫痪、感觉异常、失语等。
2.体征
脑膜刺激征：颈项强直、Kernig征、Brudzinski征阳性。
神经系统定位体征：根据病变部位不同，可出现相应的神经系统定位体征。
3.实验室检查
血常规：白细胞总数可升高或正常，中性粒细胞比例可升高。
脑脊液检查：脑脊液压力升高，白细胞数增多，蛋白含量升高，糖和氯化物正常或降低。脑脊液涂片和培养可检测出病原体。
脑电图：可出现异常脑电图。
头颅CT或MRI：可发现脑部病变。
4.其他检查
病原学检查：如血清学检查、病毒分离、PCR检测等。
自身抗体检测：如抗核抗体、抗双链DNA抗体等。
三、鉴别诊断
1.其他感染性疾病
脑膜炎：除了头疼、高烧外，还可有脑膜刺激征。
肺炎：可有发热、咳嗽、咳痰等症状。
中耳炎：可有耳部疼痛、流脓等症状。
2.非感染性疾病
自身免疫性脑炎：除了头疼、高烧外，还可有精神症状、癫痫发作等。
恶性肿瘤：可有原发肿瘤的症状。
脑血管病：可有头疼、呕吐、肢体瘫痪等症状。
综上所述，高烧头疼厉害可能是脑炎，但也可能是其他疾病引起的。脑炎的诊断需要综合考虑症状、体征、实验室检查等多方面因素。如果出现高烧头疼等症状，应及时就医，进行相关检查，以明确诊断，并采取相应的治疗措施。