情绪激动导致头痛是因为在人的大脑中存在着一个主管情绪活动的高级中枢称为边缘系统。包括海马回、杏仁核、皮质联合区以及部分的丘脑结构。这一系统能接受躯体的各种感情刺激，并且引起相应的情绪反应。在致痛和镇痛的过程中发挥着重要的作用。紧张，焦虑以及情绪激动之所以会引起头痛的发作，是与边缘系统的功能有关的。当人们受到不良情绪的影响时，这种感受向上传导到大脑皮质和边缘系统。很快将情绪变化的信号通知下丘脑的植物神经高级中枢，同时呢，促使垂体分泌相应的激素，促使交感神经兴奋和有关的化学介质释放，可以使小动脉血管异常的收缩，导致血压的上升，心跳的加快，从而导致头痛。