Sie treten gelegentlich auf und die Ursache ist nicht eindeutig bekannt. Als Auslöser wird hauptsächlich Stress vermutet. Muskelverspannungen und Störungen des körpereigenen Schmerzabwehrsystems können ursächlicher Faktor sein. Durch den Mangel an Serotonin (körpereigener Botenstoff) wird die Schmerzschwelle gesenkt, dies führt dazu dass Schmerzen schneller wahrgenommen werden. Man vermutet auch, dass eine familiäre Vorbelastung bei der Entstehung der Spannungskopfschmerzen eine wesentliche Rolle spielt.
Der Serotoninmangel wird als einer der wichtigsten Auslöser betrachtet. Ein Mangel des körpereigenen Botenstoffes kann entstehen durch Stress, Arbeiten in falscher Körperhaltung, schlechte Lichtverhältnisse, wenig Schlaf, hoher Nikotinkonsum und Störungen des Kauapparats ( Zähneknirschen).
Experten gehen davon aus, dass die Ursache der Migräne eine angeborene Veranlagung ist. Das Nervensystem reagiert hier auf bestimmte Reize besonders empfindlich. Die Auslösefaktoren können bei jedem Menschen unterschiedlich sein, so dass man keine genaue Ursache angeben kann. Ein solcher Reiz, auch Triggerfaktor genannt, führt zur Überempfindlichkeit im Körper.
Die Ursachen für diese Schmerzen sind bisher nicht geklärt. Experten gehen von einer Störung im biologischen Rhythmus aus. Der bekannteste Auslöser für den Clusterkopfschmerz ist der Alkohol, bereits geringe Mengen lösen Schmerzattacken aus, wobei größere Mengen genau das Gegenteil bewirken, sogar Schmerzattacken verhindern. Weitere Auslöser sind das Rauchen und gefäßerweiternde Medikamente, die die Schmerzattacken begünstigen.
Sekundäre Kopfschmerzen treten als Begleitsymptomatik auf und können als Folge vieler Erkrankungen vorkommen.