Anche se il dolore sembra provenire del cervello, in questo organo non ci sono terminazioni nervose in grado di trasmettere questa sensazione. Il malessere proviene invece dai nervi che percorrono la testa, in particolare dal trigemino. Il mal di testa è causato dalla sensibilizzazione dei neuroni nocicettivi (quelli che trasmettono il dolore) che si trovano proprio a livello del nervo trigemino.
Rumori molesti. Per via di questa sensibilizzazione, i neuroni nocicettivi si attivano anche in risposta a stimoli lievi (per esempio un rumore), che in condizioni normali li lascerebbero inattivi.
A questo fenomeno se ne aggiunge un altro: le pareti dei vasi sanguigni che si trovano nel cranio liberano sostanze che inducono dolore, amplificando il malessere.
Scossa. Diverso è il caso della nevralgia del trigemino, che provoca una sensazione simile a quella di una scossa elettrica di breve durata. In questo caso il dolore è dovuto all'attivazione eccessiva del nervo trigemino e non dei neuroni nocicettivi a esso associati.
