Evenmin is de oorzaak van clusterhoofdpijn bekend. Bij clusterhoofdpijn duurt de pijn enkele seconden tot minuten, maar wel met felle steken. Deze hevig pijnlijke aanvallen kunnen meerdere malen per uur optreden. Het zwaarst en het pijnlijkst met meerdere symptomen naast de hoofdpijn is migraine. Migraine kondigt zich vaak al een paar dagen van tevoren aan met een steeds zwaarder wordende hoofdpijn. Sommige mensen hebben één of twee dagen last van migraine bij anderen kan een aanval wel een week duren. Bij migraine vindt een storing plaats in de hersenen tussen bloedvaten en zenuwbanen. Bij spanningshoofdpijn zou een verstoorde bloeddruk de oorzaak kunnen zijn en bij clusterhoofdpijn zou serotonine de oorzaak kunnen zijn. Feit blijft dat elke hoofdpijn de meeste mensen niet in staat stelt normaal te functioneren. Sommige hoofdpijnen langer dan andere.
Hoofdpijn kan ook optreden als gevolg van aandoeningen en als bijverschijnsel bij medicijnen. Medicijnen die tegen hoofdpijn gebruikt worden kunnen na langdurig gebruik hoofdpijn veroorzaken net zoals sommige slaapmiddelen dat bijvoorbeeld kunnen doen. Bijholteontsteking, middenoorontsteking, maar ook bijvoorbeeld een slecht zicht kunnen hoofdpijn veroorzaken. Ook kan hoofdpijn optreden bij ernstige aandoeningen als een hersenbloeding of hersentumor. Alle soorten hoofdpijn worden anders ervaren. De plaats waar de hoofdpijn gevoeld wordt, continue of aanvallen, de lengte van de aanvallen en bijkomende symptomen kunnen de arts helpen bij de diagnose. Voor veel soorten hoofdpijnen is een behandeling mogelijk. De eerste behandeling is altijd gericht op pijnbestrijding. Later wordt bij chronische hoofdpijn gezocht naar mogelijkheden om hoofdpijn te voorkomen. De behandeling hierbij is afhankelijk van het type hoofdpijn.