لا يوجد سبب محدد للصداع النصفي ولكن يعتقد أنه ناتج عن عوامل متعددة تشمل التوتر النفسي، التغيرات في الهرمونات، وتقلبات في الأوعية الدموية بالدماغ. كما يعتبر وراثياً وقد يكون للعوامل الوراثية دور في تفاقم الحالة. قد يؤدي تناول بعض الأطعمة أو المشروبات أو عدم الحصول على كمية كافية من النوم أو التعرض للإجهاد أو التعرض لمواد كيميائية أو روائح قوية إلى التسبب في نوبات صداع نصفي لدى بعض الأشخاص.