人在情绪激动、焦虑、紧张或者恐怖时，除了心跳、呼吸加快和血压升高外，最突出的表现就是面部、颈部、四肢和全身其他部分肌肉的紧张和收缩，有些人甚至会出现颤抖。紧张性头痛的病因和发病机制尚不完全清楚，可能是由于心理上的焦虑、抑郁，以及血清钾离子升高等引起肌肉痉挛、血管收缩而发生持久的头颈部肌肉疼痛。其发生机制已有很多研究，但都不能解释所有的临床症状。

关于其发生机制主要有以下一些观点：

(1)肌肉收缩：长期的情绪紊乱引起头颈部肌肉处于收缩状态，对血氧的需求就增加了，收缩的肌肉压迫了肌肉的小动脉，从而引起肌肉继发性缺血，导致头痛。

(2)血管因素：可能存在小血管收缩，血管中流过的血液相对较少，因此，供给肌肉的血液和氧会相对不足，缺氧和缺血的肌肉产生一些化学物质，刺激神经末梢而产生疼痛。

(3)精神因素：紧张性头痛常与人际之间相互矛盾，以及遇事不如意、工作不顺心和愿望难以实现等有关。另有研究表明，本病病人常有好强、固执、孤僻和谨小慎微的性格。

(4)交感神经功能紊乱：紧张、生气、恐惧时交感神经兴奋性增高、儿茶酚胺的释放明显增多，副交感神经的调节来不及应付，失去平衡而出现症状。

(5)姿势、烟酒和其他因素：长期固定姿势工作或者刻板地重复一些动作，如不断地皱眉、咬牙等均可以造成肌肉疲劳，引起头痛。