顱內、外結構感受疼痛刺激，由末梢感受器發出沖動，經過痛覺傳導通路向中樞神經系統最終向大腦皮質傳導。

　　顱外各結構的疼痛由三叉神經、上頸段神經傳導，部分由舌咽、迷走神經傳導。

　　顱內各結構的疼痛由三叉神經、舌咽神經、迷走神經、第二、三頸神經和大腦動脈周圍的交感神經叢傳導。

　　1)小腦幕以上的硬腦膜和硬膜動脈的痛覺，由三叉神經傳導。其中痛覺最敏感的硬膜中動脈分別有三叉神經第一支和第二支分布，所以幕上腫瘤等占位性病變牽扯硬膜和硬膜動脈所造成的頭痛多投射到體表前額部、顳側部及眼眶部。垂體腫瘤時，蝶鞍隔膜受刺激，眼眶后出現痛感。

　　2)小腦幕則由三叉神經第一支發出的小腦幕神經支配。該神經與滑車神經鄰近走行，在小腦幕兩層之間進入幕中，向后走行并發出許多分支，呈扇形網眼狀排列，并發出小分支到橫竇、大腦鐮后部、上矢狀竇后部等處。這樣，小腦幕上面、橫竇上面和上矢狀竇后部等處的刺激就可以沿著三叉神經第一支傳導，同時向眼眶、前額和顳部放散而引起該部頭痛。

　　3)顱內的頸內動脈、大腦前動脈、大腦中動脈、大腦后動脈等處大血管起始部痛覺由三叉神經和動脈壁上的交感神經叢傳導，這些部位的痛感向眼眶周圍、前額部和顳部放散。

　　4)從第二、三頸神經發出的硬膜上行支，入顱后分布于枕骨大孔附近的硬膜、椎動脈和硬膜后動脈。在橋小腦角部聽神經瘤初期，腫瘤的刺激產生疼痛向著第二、三頸神經支配區投射，產生患側枕下部局限性頭痛。

　　5)橫竇、直竇、乙狀竇的痛覺由舌咽神經和迷走神經傳導。

　　綜上所述，一般規律是，幕上各顱內結構的痛覺刺激所造成的頭痛多出現在經過頭頂和外耳孔額切面的前方，幕下各結構的刺激所造成的頭痛多出現在額切面的后方。