顱腦內動脈、靜脈、靜脈竇以及硬腦膜上都分布有痛覺神經，這些部位受刺激、牽拉或者移位時動靜脈痙攣、擴張，可以發生頭疼。劇烈咳嗽時靜脈回流受阻，顱內壓增高，刺激顱內痛覺神經引起頭痛。 另外，呼吸道感染時病毒血癥的炎癥因子使腦血管擴張，刺激痛覺神經，可引起頭痛。同時，不同病原菌導致的呼吸道感染，可能合并病毒性腦炎、腦膜炎、細菌性腦膜炎、結核性腦膜炎等，都會引起頭痛，頭痛時可以伴有發熱、嘔吐、抽搐甚至昏迷，體格檢查可發現腦膜刺激征陽性。如果做腦脊液檢測可以發現異常，頭顱磁共振可以協助診斷。