激素水平变化
月经期间，女性体内的雌激素和孕激素水平会发生显著变化。雌激素可能会影响脑血管的张力，当雌激素水平下降时，脑血管可能会扩张，从而引发头疼。例如，有研究发现，在月经前后期雌激素水平的波动与偏头痛的发作有一定关联，约有三分之二的偏头痛患者在月经期间症状会加重，而这与雌激素水平变化密切相关。女性在整个生命周期中月经周期的激素波动都可能影响头疼的发生情况，青春期女性开始有月经后可能逐渐出现与月经相关的头疼，围绝经期女性激素水平紊乱时也可能出现类似症状。
前列腺素分泌影响
月经期间，子宫内膜会分泌前列腺素，尤其是前列腺素F2α分泌增加。前列腺素可以引起血管收缩和舒张功能紊乱，还能导致子宫平滑肌收缩，同时也可能作用于头部血管，引起头疼。过多的前列腺素分泌可能会使头部血管收缩不协调，进而引发头疼症状。不同生活方式的女性，比如长期熬夜、作息不规律的女性，可能体内激素调节和前列腺素分泌的稳定性更易受到影响，从而增加月经头疼的发生风险；有痛经病史的女性往往前列腺素分泌异常更为明显，也更容易出现月经头疼的情况。
神经递质变化
月经期间，体内的5-羟色胺等神经递质水平也会发生改变。5-羟色胺是一种与情绪、疼痛感知等相关的神经递质，当它的水平波动时，会影响头疼的发生。例如，5-羟色胺减少可能会导致头颅血管对一些物质更敏感，从而引发头疼。对于有家族头疼病史的女性，其神经递质调节系统可能本身就存在一定的遗传易感性，在月经期间神经递质的变化更容易诱发头疼；而长期处于精神压力大环境下的女性，神经递质的平衡更容易被打破，也会增加月经头疼的发生几率。
个体差异因素
个体的体质、遗传等因素也会影响月经头疼的发生。有些女性天生血管舒缩功能不稳定，在月经激素变化等因素刺激下就更容易出现头疼；遗传因素也起到一定作用，如果家族中有女性有明显的月经头疼情况，那么其他女性成员发生月经头疼的可能性相对较高。年龄方面，青春期女性身体各系统还在发育完善过程中，激素调节等功能不够稳定，月经头疼的发生率可能相对较高；随着年龄增长到生育期、围绝经期等不同阶段，激素水平的变化特点不同，月经头疼的表现和发生频率也可能有所不同。