因颈椎病累及颈部肌群，引起颈部肌肉持久痉挛性收缩，导致肌肉的血流循环障碍而引起头痛。颈椎病直接刺激、压迫或牵拉头部头痛敏感组织而引起头痛。病变刺激、压迫或损伤第一、二、三对颈神经而引起头痛。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。椎动脉型颈椎病患者，因病变直接累及推动脉，使椎—基底动脉系统供血不足而产生头痛。