Migrēnas pamatā ir galvas mīksto audu, galvas smadzeņu un to apvalku asinsrites un smadzeņu šķidruma cirkulācijas traucējumi. Lēkmes laikā asinsvadi paplašinās un kairina galvas nervu galus. Katrs sirdspuksts rada asas sāpes galvā, ko izraisa asins pulsācija pret asinsvadu sieniņām. Tas savukārt kairin a nervu galus, kas izraisa sliktu dūšu, vemšanu, nepatiku pret gaismu, skaņām, smaržu. Migrēna lielākoties ir iedzimta.

Migrēnai pie vainas var būt stipras smaržas, ēdieni, dzērieni. Slimību rosina arī spēcīgas emocijas, stress, garīga pārpūle, negulēšana.