大多数偏头痛患者由于多个易感基因之间、易感基因与环境因素之间的复杂相互作用而导致中枢神经系统兴奋/抑制平衡功能失调，三叉神经血管通路被反复激活并进而敏化，从而导致头痛发作及其他伴随症状。皮质扩散性抑制很可能是偏头痛先兆的发生机制，并激活三叉神经伤害性感受，继而触发头痛。