精神刺激是诱发偏头痛的常见因素，而各种精神刺激中又以过度精神紧张和焦虑情绪引起的偏头痛发作最为常见。
很多人也许有过这样的经历，在生活或工作中遇到种种不愉快的事件或是生气、焦急、激动等剧烈的情绪波动后会感到全身不适，头也会隐隐作痛。有研究报告，大约50%的偏头痛首次发作与情绪的剧烈变化有关。
大多数偏头痛发作不是在高度精神紧张和情绪焦虑的当时，而是在紧张以后的松弛阶段。头痛的发作也常使人烦躁不安和易于激动。这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”。这一系统能接受躯体的各种情感刺激，并引起相应的情绪反应，在致痛和镇痛过程中发挥着重要的作用。
紧张和焦虑的情绪之所以会引起头痛的发作，与边缘系统的功能有关。当人们受到不良情绪影响时，这种感受向上传到大脑皮质和边缘系统，边缘系统很快将情绪变化的信号通知自主神经高级中枢，同时分泌相应激素，通过这种神经内分泌调节的结果，可使血中致痛物质的浓度增高，血流加快及部分脑血管扩张。这就是紧张和焦虑等不良情绪引起头痛发生的原因。