科研報告指出，引起頭痛的原因主要可以歸納為血管性頭痛、肌肉性頭痛、神經性頭痛及其他原因所引發的頭痛等類別。而各種不同類別的頭痛往往都會與壓力、抑鬱、緊張或內臟生化毛病有關。

「血管性頭痛」是泛指在頭顱內外的血管舒縮功能障礙或大腦皮層功能失調所導致的頭痛現象。血管神經性頭痛的特點是有固定的痛點，其痛楚如針刺，病程纏綿反覆，遷延日久不愈。最常見的臨床症狀是偏頭痛。有些「血管性頭痛」跟明確的腦血管疾病有關，該等疾病例如腦卒中、顱內血腫、腦血管炎。還有些受影響的血管是位於頭顱內的血管，例如附著在腦膜內外層的血管，又或者是處於頭顱外位於面部及頸部的血管。

「肌肉性頭痛」通常就是由於肌肉緊張所引起的頭痛。從焦慮、情緒、受涼等因素都可引致頸膊的肌肉收縮，繼而令到肌肉變得緊繃，刺激到神經引發頭部陣陣的疼痛或痹痛。此外緊繃的肌肉亦會影響血液運行，阻止適量的血液流向頭部，與此同時，受阻的血液會連帶體內的代謝物質滯留於肌肉，引發局部的穩定鈍痛。

「神經性頭痛」就是指頭頸部的神經受到壓力、刺激或出現病變時，所產生頭痛。經常受影響的神經包括三叉神經和枕骨神經。神經性頭痛又可稱為緊張性頭痛、功能性頭痛或血管神經性頭痛。引發神經性頭痛的原因可能是由於頭頂部、頸部、顳部的肌肉過分收縮或痙攣，或許工作過度疲勞、心情壓抑、生氣所致。頭部感覺持續性的重感是主要的症狀。神經性頭痛通常伴有神經衰弱的表現，例如失眠多夢、注意力不能集中、工作能力減低及記憶力下降等症狀。

隨著科研的進步，對頭痛的了解已經比以前多了，但是還有許多頭痛的病理正有待更進一步的研究及學習。現時對頭痛患者的醫治是有賴醫者細心聆聽患者的病訴，得取完整的病歷，加以配合整體的檢查，從得知的資料及檢查結果努力找出主要的病源，針對診斷來設計合適的治療計劃，才有希望治愈。