運動后頭痛，可能是劇烈運動后導致銀杏物質分泌或肌肉勞損，刺激神經、肌肉而引起肌肉和血管收縮，從而導致頭痛。劇烈運動后還可引起血管擴張或痙攣，導致局部血供改變，從而出現(xiàn)頭痛癥狀，此外還會引起血液循環(huán)向四肢轉移，導致大腦供氧、供血不足，從而出現(xiàn)頭暈、頭痛癥狀。
劇烈運動會使交感神經興奮，從而引起血壓升高，部分患者會出現(xiàn)頭痛、心跳加快、傳導速度加快等癥狀。交感神經興奮也會導致周圍血管收縮，引起大腦缺血缺氧或頭皮神經功能障礙，從而出現(xiàn)頭痛癥狀。所以在劇烈運動前，可以適當進行準備活動，使身體肌肉舒展開以保證血供，避免或減輕因運動引起的頭痛癥狀。
