匹茲堡大學醫學院麻醉學系副教授道恩·A·馬庫斯對此進行了解釋。
當經歷劇烈的、搏動性頭痛時，人們常常會用雙手按住頭部的兩側，並聲稱：“感覺好像我的大腦要擠出來了，所以按住它感覺會好些。”這種感覺給人一種錯誤的印象，即大腦本身正在增大並引起疼痛感。有趣的是，大腦組織感覺疼痛的方式與皮膚或其他器官不同。由於大腦被堅硬的保護性外殼包裹，它沒有像我們身體其他更容易暴露的部位那樣發展出對觸控或壓力的感覺反應。事實上，腦外科醫生可以在患者清醒時切割大腦組織，而患者不會感覺到刀子的存在。
相反，頭痛的發生是因為感知疼痛的結構被啟用或受到刺激：皮膚、骨骼或頸部關節、鼻竇、血管或肌肉。當一個人患有腦腫瘤時，疼痛通常是後期才會出現的症狀——腦腫瘤通常只有在長到足以損傷骨骼或拉伸血管或神經時才會引起疼痛。頸部問題也可能導致頭痛，來自頸部和後腦的疼痛通常會放射到頭頂甚至眼睛。然而，鼻竇感染或炎症（通常作為過敏反應的一部分發生）並不是複發性頭痛的常見原因。有趣的是，密蘇里州斯普林菲爾德頭痛護理中心的羅傑·卡迪和柯蒂斯·施耐德的研究表明，25%到30%的偏頭痛患者在典型的偏頭痛發作期間報告有鼻部症狀，並且幾乎98%的人認為自己患有鼻竇頭痛，實際上是患有偏頭痛。
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最常見的慢性頭痛型別是偏頭痛和緊張型頭痛。偏頭痛是一種間歇性頭痛，通常每月發生一次到每週兩次，每次發作持續8到12小時。偏頭痛通常表現為單側、搏動性頭痛，限制活動，並可能伴有噁心和對光、噪音和氣味敏感。緊張型頭痛可能更頻繁地發生，疼痛——通常是頭部兩側的鈍痛，不限制活動——有時會持續數天。這兩種頭痛都是對內部或外部誘因的反應，例如激素變化、睡眠不足、禁食或壓力。暴露於這些誘因會促使大腦向產生多種化學信使的疼痛中樞發出訊號，包括血清素和去甲腎上腺素，這些信使會導致圍繞大腦的腦膜血管擴張。這種擴張導致血流量增加，頭部側面的血管可能會變得更加突出和觸痛。隨著血管腫脹，它們會拉伸周圍的神經，導致這些神經向三叉神經系統傳送訊號，三叉神經系統是大腦中傳遞頭部和麵部疼痛資訊的區域。三叉神經系統的啟用最常引起眼睛和臉頰周圍的疼痛，從而產生“鼻竇”疼痛的錯覺。三叉神經系統還會向參與食物渴望的大腦區域下丘腦以及頸椎上部脊髓傳送資訊，這可能導致頸部肌肉痙攣。
一旦完整的頭痛通路被啟用，頭痛治療就會變得更難有效。哈佛大學的拉米·伯斯坦最近在老鼠和人類身上進行的研究一致表明，頭痛藥物需要在頭痛發作的早期服用才能有效。偏頭痛患者經常注意到，他們的頭痛開始時會出現搏動感，然後是皮膚敏感性增加。這種增加的皮膚敏感性，稱為異痛症，可能表現為頭皮壓痛、“疼痛”的頭髮或與梳頭、佩戴耳環或眼鏡相關的疼痛。一旦發生異痛症，頭痛治療的效果就會大大降低。仔細記錄頭痛症狀在日記中可以很好地估計異痛症通常發生的時間，並可以幫助個人確定何時服用藥物以提供最大的緩解。
雖然大多數慢性頭痛不是由嚴重疾病引起的，但頭痛模式的顯著變化、以前有效的治療方法失效或除了頭痛之外出現新的健康問題應促使人們去看醫生進行評估。
答案最初於2004年5月24日釋出。