偏头痛发病机制有数种理论，一般情况下，最先考虑到偏头痛发作，首先表现为颅内血管的萎缩，接着头痛期引起颅外血管扩张，并发现波动性头痛，与此同时，颅内血管亦有扩张的情形。
这是因为由于人在睡眠的过程中，会产生一个叫“内源性”旋转运动的感觉，而这种现象叫做位置性眩晕。当偏头痛发作的时候，血小板释放的五羟色胺对颅内小血管有直接影响，使到缩小，则有血管扩张，血管收缩作用丧失，并引发偏头痛等问题。另外一部分学者认为偏头痛发生原因主要是脑部受到了某种因素的刺激，导致大脑局部缺血缺氧，从而引发脑组织供血不足，最终导致脑供血减少或中断，进而产生一系列临床症状。而且有些理论认为偏头痛发作仍是中枢神经系统紊乱所致，与之相对应，某些血管性变化均继发神经。此外还有一种说法是由遗传因素决定的，这种说法可能是因为偏头痛的病因还包括了脑外伤或者其他脑部疾病等原因。在偏头痛的一些病人发作头痛的早期可出现情绪不稳，睡眠障碍等症状、植物神经功能紊乱的状况等。这些表现都是由于大脑神经递质分泌异常所致。并且可能存在某些神经介质，象一些脂类等物质代谢紊乱等。另外还有一些神经肽如组胺、乙酰胆碱以及去甲肾上腺素等也参与了这一过程中。偏头痛症状中仍以血管性头痛较常见些，其早期可由神经引起、血管与神经介质3者综合作用所致。
一般情况下，神经血管性头痛为原发性头痛，其常见病为偏头痛、丛集性头痛等，以对症治疗为主。
偏头痛病人以单侧搏动性头痛为主，伴恶心、呕吐。大多数病人在起病前都有诱因，其常见原因是睡眠障碍、情绪兴奋、天气改变、某些食物及水果等，若嗅到某些味道、或者听到某些声音亦可发作。对于药物治疗无效或者需要手术治疗者，可考虑使用抗抑郁药或镇痛类药物进行治疗。丛集性头痛病人头部通常较剧烈，多发生在一侧眼球深部、眼眶、眶周等处，可呈持续性钻痛、牵拉撕裂痛、烧灼痛等症状。
在门诊头疼中常见的一种症状是由于头部血管舒缩功能的紊乱、大脑皮质功能的紊乱，或是体内的一些液体成分暂时变化所导致的症状。
会有一侧和两侧的阵发性的波动。原发性血管性头疼与原发性血管性头疼有两种类型，原发性血管性头疼也叫偏头疼，主要是由于头部的血管收缩功能异常而导致的。按照头痛的症状，可以将头痛分成五大类：常见偏头痛、急性偏头痛、偏瘫型偏头痛、眼肌瘫痪型偏头痛。
一般情况下，左侧偏头痛要综合考虑发病前的一些因素，如果是年轻女性，在发作前出现畏光、畏声等症状，并且休息不好，可能是单纯性偏头痛导致的。如果有受风受凉的病史，头部左侧后枕部出现刀割样疼痛，可以考虑是枕大神经痛。还有可能是脑出血、头痛伴有肢体活动障碍、麻木、左侧颞动脉炎、左侧头痛等症状，这种头痛可能会持续很长时间，还会伴有发烧。
治疗偏头痛可以用麦角胺或止痛片来减轻病情。
偏头痛通常由血管痉挛或神经性疼痛所致。如果头痛发作频繁，严重影响生活质量的话，应该及时去医院检查一下。精神因素的过度紧张，还是颈椎病，做脑部ct，排除器质性病变的可能。头痛程度比较重，并且伴有恶心呕吐症状时，就应该考虑到偏头痛了。治疗的话可采用药物麦角胺或止痛片来减轻病情。另外还有一些患者可以选择运动疗法，如散步或跑步。还可辅以热敷、按摩、针灸等。