各個器官的疾病均可引起孩子發生頭痛。孩子在發熱或身體患有其他部位的疾病時，或在受到情緒、精神等諸因素影響時，亦可發生頭痛。大多數孩子的頭痛是因精神緊張、疲勞過度、發熱引起的。少數是由疾病引起的。
腦部疾病腦炎、腦膜炎、腦血管病及腦出血、腦外傷、顱內腫瘤均可引起頭痛，其多為持續性。如患顱內腫瘤，孩子會在每天早晨起床時頭痛明顯，還可伴有發熱、昏睡或煩躁、嘔吐、抽搐、肢體無力等癥狀。此時，須立即由醫生進行神經系統檢查及做腰穿術查腦脊液、頭顱CT和眼底等檢查，方能明確診斷。
腦外局部因素鼻竇炎的患兒有時以頭痛為主要表現，且頭痛以夜間睡眠時為主。孩子還伴鼻塞、發熱、局部壓痛等癥狀。學齡兒童因屈光不正引起的頭痛現象也較為常見，孩子多在上課或用眼過度時發生頭痛。中耳炎患兒在出現發熱、耳痛、外耳道流膿等癥狀時，亦可發生頭痛。
其他疾病任何原因所導致的發熱，均可使孩子出現頭痛癥狀，且大多隨熱度的下降，頭痛逐漸緩解。
藥物因素長期過量服用維生素A，可引起孩子發生顱內高壓而出現頭痛。而長期應用皮質激素后，如突然停藥，亦可誘發頭痛。
精神因素孩子在學習較為緊張和睡眠不足時，可引起頭痛發作。如經常長時間看電視，由于射線、色彩、聲音或故事情節等對大腦的刺激作用，孩子亦可發生頭痛。此類頭痛多不伴有其他異常表現，且睡覺后即可緩解。