脑血栓病人头痛的机制不明。可能与下述因素有关：①高血压。②高颅压。③侧支血管扩张。④血小板因素。因脑血栓，血小板粘附与聚集后释放血清素及前列腺素等物质作用于对疼痛敏感的血管壁而引起头痛。其中以侧支循环血管扩张及血小板因素最为重要。
急性脑血管病除了蛛网膜下腔出血和脑出血中的多数病人可以发生头痛外，脑血栓病人同样可以发生头痛，只是发生率较低罢了。根据作者在天津医学院工作时的一项研究，脑血栓病人头痛的发生率为13%，与脑出血病人头痛发生率65%适成鲜明对照。
脑血栓病人是否发生头痛，与血管闭塞的部位和程度有关。颈内动脉、椎动脉及较大的颈内动脉系统分支血管闭塞可发生头痛，而脑内小血管闭塞常不发生头痛。一般情况下，头痛不是脑血栓的首发症状。
程度较轻且不伴呕吐。只有少数病人头痛可作为首发症状且较剧烈。头痛发生于血管闭塞前者约68%，最短为闭塞前20分钟，最长为前5天，大多为数小时。头痛发生于血管闭塞后者约32%，持续时间最短为12小时，最长为35天，平均11.9天。
头痛的部位常在闭塞血管的同侧，颈内动脉及其分支的闭塞，头痛位于前额，椎动脉闭塞时头痛位于枕后，少数病人头痛发生于整个头部。头痛的性质可为胀痛、刺痛或搏动性疼痛.
