经期头痛和月经期间血清当中雌醇浓度下降有关。在行经期间以及行经前后，女性血清当中的雌二醇浓度会有所下降，这种变化会导致血管张力发生改变，对此敏感的女性发生头痛，月经后，血清中雌二醇浓度回复至正常，病人的头痛亦可缓解。还有一种可能性存在，雌激素可通过刺激泌乳素分泌，进而直接或间接地刺激前列腺素分泌，而前列腺素作用于血管，引起血管的收缩和扩张，从而激发头痛发作。