毎月のサイクルに伴って生じる頭痛は、医学的に「月経関連片頭痛」と呼ばれるケースが大半を占めます。この生理中の頭痛の原因の根底にあるのが、女性ホルモンであるエストロゲンの急激な減少（エストロゲン急減）です。
排卵後から月経直前にかけてエストロゲンの分泌量が急勾配で落ち込むと、脳内の神経伝達物質であるセロトニンの減少が引き起こされます。セロトニンには血管の収縮状態を安定させる役割があるため、分泌が急激に減ることで脳内の血管が一気に拡張し、周囲を取り巻く三叉神経を強く刺激します。その結果、脈打つような強い痛みが発生するのです。
排卵期から生理直前にかけて始まる生理前の偏頭痛も同様のプロセスで生じます。さらに生理期間中は経血を排出するためにプロスタグランジンという発痛物質も分泌されるため、下腹部痛と頭痛が重なり、より重症化しやすい特徴を持っています。
