Všeobecné informácieExistujúce príčiny migrény nie sú ešte definitívne objasnené. Zdá sa, že istú úlohu tu zohrávajú genetické faktory, pretože často bývajú postihnutí viacerí členovia jednej rodiny. Určité gény, ktoré sú za migrénu zodpovedné, sa však zatial nepodarilo identifikovať. Teória nedostatočného prekrvenia mozgu sa medzičasom považuje za vyvrátenú. Spoluspúšťačom migrény môže byť aj trojklanný nerv (tvárový nerv), ktorého nervové zakončenia môžu v mozgu spôsobovať bolestivý zápal.
V súčasnosti uprednostňovanej hypotéze zohráva rozhodujúcu úlohu neurotransmiter serotonín. Neurotransmiter je látka, ktorá je uložená v nervových bunkách a pri vzruchu bunky sa uvoľňuje. Tým sa neurotransmiter dostáva z nervovej buky cez synaptickú štrbinu do za ňou ležiacej bunky a sprostredkováva tam istý efekt, napr. blokáciu alebo aktiváciu, ktorý je závislý na type neurotransmitlera. Tento efekt na nervovej bunke potom postupuje aj na orgány, ktoré príslušná nervová bunka inervuje, ako napr. krvné cievy, svaly, srdce alebo žalúdočno-črevný trakt.
Za kľúčovú príčinu migrény sa považuje porucha rovnováhy serotonínu. Vytváranie aury, ako napr. mihanie pred očami, pred výskytom bolesti hlavy, je pravdepodobne vyvolávané vzruchom kortikálnych, t.zn. v mozgovej kôre ležiacich neurónov, ktorý sa vo forme vlny šíri ďalšími oblasťami mozgovej kôry. Následkom tohto šírenia vzruchu dochádza k zmenám prekrvenia mozgu. Experimentálne mohol byť ukázaný úbytok objemu krvi, ktorý sa šíri rýchlosťou od 2 do 3 mm/min. z okcipitálnej mozgovej kôry smerom k frontálnej mozgovej kôre, t.zn. od tyla smerom k čelu. Vytvorenie migrenóznej bolesti hlavy súvisí s účinkom serotonínu na krvné cievy. Serotonínom sa zvyšuje permeabilita ciev, čiže priepustnosť steny ciev pre určité látky. Dochádza k úniku látok, napr. plazmakinínu, z krvnej cievy do okolitého tkaniva, kde tieto látky spôspbujú dráždenie receptorov bolesti. Okrem toho serotonín vyvoláva uvoľnenie prenášačových látok, ako napr. prostaglandínov, ktoré v mozgu vedú k vazokonstrikcii, t.zn. k zúženiu ciev, a mimo mozgu k vazodilatácii, t.zn. k rozšíreniu ciev. Vazodilatácia v žalúdočno-črevnom trakte by mohla byť u mnohých pacientov s migrénou zodpovedná za nevoľnosť a zvracanie.