Въпреки че по-голямата част от причините за възникване на мигрена не са напълно изяснени, установено е, че генетичните фактори и факторите на околната среда играят съществена роля в развитието на заболяването. Мигрената може да бъде причинена от промени в мозъчния кръвоток и въздействието му върху нервус тригеминус, който представлява голям проводен път за болка. Дисбаланс в мозъчните химикали - включително серотонин, който спомага за регулиране усещането за болка в нервната система - може да бъде също причина за поява на мигрена. Установено е, че нивата на серотонин се понижават по време на пристъп на мигрена. Това може да доведе до отделяне от тригеминалната система на субстанции, наречени невропептиди, които се предвижват по менингите. В резултат на това се получава силно главоболие.
Независимо от това, че точният механизъм на възникване на мигрена е неуточнен, има редица фактори, които могат до доведат до отключване на пристъпите. Едни от най-честите отключващи фактори са:

• Хормонални промени при жени - флуктуациите в нивата на естрогени изглежда отключва пристъпи на главоболие при много жени, страдащи от мигрена. Жени с анамнеза за мигрена често съобщават за главоболие преди или по време на месечния си цикъл, когато се наблюдава голямо спадане в нивата на естроген. При други жени се наблюдава тенденция за повишаване честотата на пристъпите по време на бременност или менопауза. Приемът на хормонални препарати, като перорални контрацептиви и хормонозаместителна терапия, също може да доведе до влошаване на мигрената. Въпреки това, някои жени съобщават за по-редки пристъпи на главоболие при прием на този вид лекарствени средства.
• Храни - отлежали сирена, солени храни и преработени храни могат да отключат пристъпи на мигрена. Пропускане на хранене и гладуване също могат да доведат до поява на пристъпи.
• Хранителни добавки - подсладителят аспартам и консервантът натриев глутамат, които се срещат в редица храни, могат да доведат до поява на пристъпи.
• Напитки - алкохолът, особено виното, и напитки, съдържащи голямо количество кофеин, могат да отключат пристъпи на мигрена.
• Стрес - стресът на работното място или в домашни условия представлява рисков фактор за поява на пристъпи на мигрена.
• Сетивни дразнители - ярка светлина и слънчеви отблясъци, силни шумове, необичайни миризми - включително парфюми, разредител за боя, пушек и други, могат да отключат пристъпи на мигрена при някои индивиди.
• Промени в модела на сън и бодърстване - недоспиването или прекалено многото сън могат да отключат пристъпи на мигрена при някои индивиди, както и часовата разлика.
• Физически фактори - интензивни физически упражнения, включително и сексуална активност, може да провокират пристъпи на мигрена.
• Промени в околната среда - промени във метеорологичните условия, включително атмосферното налягане могат да отключат мигренозен пристъп.
• Медикаменти - прием на перорални контрацептиви и някои вазодилататори, като нитроглицерин, могат да обострят мигрената.