偏头痛又称血管神经性头痛，这是一种具有特殊表现的头痛，90%发于女性，剧烈头痛呈周期性或反复发作。通常初起于一侧的前额部或太阳穴附近，渐渐扩展到整个一侧头部，也可累及两侧。发作前眼前会闪现星星样或火花样的图象，一般持续15—20分钟左右消失，旋即头痛发作。其头痛的程度有轻有重，多为胀痛或搏动样跳痛，严重者似刀割样、撕裂样，疼痛难忍，日轻夜重。并在持续中加重，伴有恶心、呕吐、意识不清，甚至抽搐昏迷，这种情况多为脑肿瘤或脑膜炎引起，病情危重。有些女性患者头痛发作与月经有关，称为经期头痛，但也有在绝经期发作的。这种互相矛盾的表现还见于多数女性孕后痛减，分娩后头痛又作，但也有些女性偏偏在怀孕期发作增多。其原因至今仍是一个谜。
偏头痛是由自主神经功能紊乱而引起脑部血管收缩、舒张功能失调所致，还与遗传有关。可能由于患者的血管收缩和扩张功能极不稳定，每当过于疲劳或情绪紧张，或气候骤变，或暴饮暴食等，引起血管过于收缩或扩张，从而产生偏头痛。
有一种严重的侧头痛有别于偏头痛，发作前常无任何先兆，多在夜半三更时突然痛作，表现为烧灼样、刀割样、跳动样的头痛，且持续不停，部位主要在一侧的眼眶、颞部，也可扩展到面颊部、下颏部，甚至到颈部，双侧痛罕见。常伴有病侧眼球充血发红、眼睑下垂、瞳孔缩小、面部充血、青筋暴露等。数十分钟后突然痛止，但马上又发作。这种头痛顽固而剧烈，发作频繁而有规律，当患者直立时疼痛减轻，称为丛集性头痛。本病绝大多数见于中年以上的男性，与遗传无关，可能与五官部位的炎症有关，也有人认为与颈内动脉血管壁的水肿有关。临床上发现许多患者有溃疡病和心脏病。这种头痛治疗起来比较困难。
前额痛急性鼻窦炎很容易引起头痛。其头痛的部位与鼻旁窦的位置有关。如患额窦炎，头痛多在前额部、眼眶内角或为全头痛，呈周期性发作，晨起2—3小时后开始出现，中午时痛得最厉害，晚间消失，第二天再发作。而息上颌窦炎时。头痛往往在面颊部，有时上下磨牙发胀或麻木，也可反射性引起额部头痛，一般上午较轻，午后加重。筛窦炎患者的胀痛常在眼内毗及鼻根深部，如果以手指压迫眼球，可以感到球后疼痛，并可反射至颞部或头顶部。鼻渊性头痛一般都有鼻病症状，多在鼻急性炎症发生时加重，疼痛多在较深处，程度中等，呈钝痛和隐痛，无搏动性，摇头或低头时加重，头痛白天发作较急，一般在卧床或休息时逐渐减轻。
眼疾引起的头痛多在近眼眶部，如青光眼头痛一般位于眼眶上部，或在眼球周围，程度剧烈，多伴有呕吐和虹视。儿童每在阅读时感觉眼球后双眉间头痛，休息后自然缓解，多因屈光不正而引起。
中医认为，前额部连眉棱骨痛属阳明经头痛，多因风火痰热上熏于阳明胃经而致。
颜面痛头痛一般是指从前额向上、向后至枕部的疼痛，但临床上一般也将颜面部痛统称为头痛。颜面部疼痛最常见于五官科疾病中，疼痛多在病灶的相应部位。还有一种颜面部痛，表现为一侧面部阵发性闪电样剧烈疼痛，并伴有面肌抽搐、流泪等，称为三叉神经痛。其疼痛仅持续数秒钟即消失，间隙期无症状，可每日复发数次，若再次发作，疼痛较前更为剧烈，一般数周或数月可自行缓解。