神经性头痛往往是由于各种病变导致这种痛觉的神经比较敏感，比如说累积三叉神经、面神经、舌咽神经和迷走神经。那么，一般来说颅内的痛觉的敏感组织主要为脑膜、脑膜上的血管，那么这些部位分布着三叉神经的无髓鞘的纤维。目前认为，这些传输神经纤维兴奋是诱发头痛的原因，其中最主要的是三叉神经、血管系统或中枢神经内源性疼痛调节系统存在功能的缺陷。那么，分布于脑膜的三叉神经无髓鞘的纤维受到刺激以后，释放一些血管活性物质，比如说有降钙素基因相关肽P物质、神经激肽A等等，产生神经源性的炎症，使血管扩张，血浆成分外渗，从而导致头痛的发生。