激素与月经对于偏头痛的影响非常重要，但是否还有其他因素，对男女在偏头痛上的差异产生了影响？根据美国偏头痛协会的资料显示，许多医生认为中枢神经系统障碍可能引发偏头痛，而神经系统中疼痛的主要诱因，则是神经递质的释放和脑内化学物质。颊骨后面的上颌神经发炎也可能导致头疼。此外，医学界认为一氧化氮也是偏头痛的诱因。如果脑内的神经元释放了过多的一氧化氮，它将激活脑内神经通路，引发疼痛。

还有专家指出，偏头痛主要是大脑皮层与脑干兴奋性疾病。一些头疼患者发病的时候会看到光晕、变化的折线、甚至暂时失明。有证据显示，这些征兆与大脑兴奋性有关，比如用脑过度。这种症状被称为皮层扩展性抑制（cortical spreading depression, CSD）。CSD在脑内产生短暂持续的波动，导致脑内发炎并引起疼痛。大脑在神经细胞抑制后出现兴奋——脑血流增加，之后减少。血压变化导致了偏头痛。女性对于CSD更为敏感，这也可能是导致患有偏头痛的女性比男性多的原因。