سردردها علت های گوناگونی دارند. برخی تصور می کنند که سفت و محکم بودن عضلات و باز بودن یا گشادی عروق خون در سر مسبب وقوع سردرد است.

در ابتدا تصور میشد که میگرن بدلیل گشاد شدن عروق در مغز رخ می دهد اما اکنون باورها نشان می دهد که میگرن، نتیجه تغییر در نوروپپتیدهاست (که بواسطه عصب تری ژرمینال در مغز آزاد می شود) که ماده P که یک ترکیب مرتبط با درد است را نشانه می گیرد.

زنان ممکن است به سردردهای شدید ناشی از نوسان هورمون استرادیول که احتمالا با استفاده از روش های هورمونی کنترل بارداری در طول دوران باروری و هورمون درمانی در دوران قاعدگی و یائسگی ارتباط دارد، آسیب پذیرتر باشند. به علاوه افت هورمون استروژن ممکن است دلیل میگرن های مرتبط با قاعدگی باشد.