1.病变刺激、压迫或损伤第一、二、三对颈神经而引起头痛，尤以枕部为重，也可通过延髓或脊髓三叉神经核的反射作用，而使疼痛放射至头部。
2.病变可刺激或压迫椎动脉周围的交感神经丛或颈部其他交感神经，使椎—基底动脉系统或颅内外动脉舒缩障碍而产生头痛。
3.椎动脉型颈椎病患者，因病变直接累及椎动脉，使颈椎—基底动脉系统供血不足而产生头痛。