第一：传统血管学说认为偏头痛是原发性血管疾病。颅内血管收缩引起偏头痛先兆症状，随后颅外，颅内血管扩张，血管周围组织产生血管活性多肽导致无菌性炎症导致搏动性的头痛。这种现象和血管活动息息相关。

第二：神经学说认为偏头痛发作时神经功能的变化是首要的，血流量的变化是继发的。 偏头痛先兆是由扩展性皮层抑制引起。CSD是指各种有害刺激引起的起源于大脑后部皮质（枕叶）的神经电活动抑制带，这个抑制带就是能够引起血量减小的。

第三：三叉神经血管学说。该学说解剖生理基础是三叉神经血管复合体。颅内痛觉敏感组织如脑血管，脑膜血管，静脉窦，其血管周围神经纤维随三叉神经眼支进入三叉神经节，从神经方面影响到正常活动。