常见危险因素包括睡眠障碍、性别、职业、情绪、夜间工作、饮食、吸烟、饮酒、气候、家族遗传史和过敏性疾病史等。随着社会的快速发展，其中睡眠障碍已是头痛重要因素之一。

头痛和睡眠紧密交织在一起，可能相互影响不同。虽然睡眠不足和过度睡眠被认为是头痛的因素，但睡眠也可以是头痛发作期间的缓解因素。在许多情况下，头痛与特定的睡眠阶段有关，如催眠性头痛和丛集性头痛。在偏头痛的成年患者中，近一半的人支持主要在夜间发作。在日常环境中，睡眠和头痛之间的关系对于阐明日常环境至关重要，因为与睡眠相关的头痛可能是一种不同疾病过程的表现迹象，如阻塞性睡眠呼吸暂停或颅内压升高。

羟色胺与睡眠周期调节和痛觉有关。在睡眠不足的时候，5-羟色胺能神经传递上调，潜在地影响头痛发作的倾向。脑干中异常的5-羟色胺信号也可以将头痛和睡眠联系起来。中枢神经系统的主要5-羟色胺神经元是脑干中缝背核。这是一种关键的抗伤害性结构，它也与刺激觉醒有关，5-羟色胺在偏头痛的病理生理学中起着重要作用。

褪黑素是由松果体产生的，是促进睡眠的回路的一部分，显然与各种头痛类型有关。褪黑素具有止痛作用，褪黑素分泌障碍会导致头痛。褪黑素和头痛相互作用的机制可能包括增强GABA能抑制疼痛通路，调制5-羟色胺信号，减少促炎细胞因子的产生，抑制一氧化氮合成，抗氧化作用，诱导作用于阿片受体的细胞因子。丛集性头痛患者和月经期偏头痛患者的褪黑素水平异常低。在发作性偏头痛的成年人中，褪黑素水平在发作的水平低于不发作时。

一种在头痛和睡眠障碍的病理生理学中发挥作用的神经递质是腺苷，它作用于中枢神经系统中的A1和A2a受体。刺激A1受体具有抗伤害性作用。刺激A2A型受体会引起疼痛。腺苷的睡眠刺激作用主要是通过激活A1受体介导的，其中也有一定的作用

A2a受体激活。腺苷的应用可能会引起易感患者的偏头痛，然而，在偏头痛发作期间记录到循环中腺苷水平升高。

食欲素/下丘脑皮质激素是一种兴奋性神经肽激素，能促进觉醒并抑制快速睡眠。在发作性睡病中观察到食欲素缺乏。与此同时，高达80%的发作性睡病患者抱怨头痛，其中紧张型头痛和偏头痛尤其常见。研究表明，食欲素参与痛觉调制，包括三叉神经尾侧核。食欲素/下丘脑皮质激素受体2基因的多态与丛集性头痛有关。