A fejfájás hátterében neurológiai probléma, például arcidegzsába is állhat. A migrén a fejfájás egyik legkínzóbb formája, mely szaglási, látási zavarokkal is járhat. Ritkán a tarkóideg vagy a halántéki artéria gyulladása is okozhat tartós fejfájásos tüneteket.
