眩しさの原因は眼球そのものだけにとどまりません。脳神経や筋肉の機能異常が光過敏を引き起こしているケースも多々あります。
ズキズキとした頭痛とともに「目の奥が痛い」「光を浴びると吐き気がする」という場合、偏頭痛（片頭痛）に伴う光過敏が考えられます。偏頭痛の発作時には、三叉神経から神経伝達物質が放出されて脳の血管が拡張し、脳の視覚野が異常に過敏になります。その結果、普段なら気にならない程度の日常的な光を激痛や強い眩しさとして知覚してしまいます。
また、「眩しくてまぶたを開けていられない」「自分の意思に反して目が勝手に閉じてしまう」という症状があれば、眼瞼痙攣（がんけんけいれん）を疑うべきです。これは脳内の中枢神経ネットワークの異常により、まぶたを閉じる筋肉（眼輪筋）が過剰に収縮する病気です。初期には「光が異常に眩しい」「目が乾く・ショボショボする」といったドライアイに酷似した症状が現れるため、誤認されて発見が遅れやすい特徴があります。
