癥狀性偏頭痛緣于頭頸部血管性病變的頭痛如缺血性腦血管疾病、腦出血、未破裂的囊狀動脈瘤和動靜脈畸形;緣于非血管性顱內疾病的頭痛如顱內腫瘤;緣于顱內感染的頭痛如腦膿腫、腦膜炎等。這些繼發性頭痛在臨床上也可表現為類似偏頭痛性質的頭痛,可伴有惡心、嘔吐,但無典型偏頭痛發作過程,大部分病例有局灶性神經功能缺失或刺激癥狀,顱腦影像學檢查可顯示病灶。
緣于內環境紊亂的頭痛如高血壓危象、高血壓腦病、子癇或先兆子癇等,可表現為雙側搏動性頭痛,頭痛在發生時間上與血壓升高密切相關,部分病例神經影像學檢查可出現可逆性腦白質損害表現。