Длительность головных болей при мигрени носит ограниченный характер, в большинстве случаев мигренозные головные боли могут длиться от 4 до 72 часов. Средняя продолжительность нелеченных мигренозных головных болей составляет одни сутки. Правильное лечение часто сокращает длительность приступов до 10 минут. Средняя частота приступов мигрени составляет один или два раза в месяц.

Головные боли могут появляться при заболеваниях глаз, носа, горла, пазух, зубов, челюстей, ушей или шеи. Гораздо реже головная боль является симптомом серьезного заболевания.Головные боли могут быть вызваны следующими серьезными заболеваниями:
 инсульт,
 травма головы,
 аневризму (расширение участка одной из артерий, снабжающих мозг кровью),
 инфекции нервной системы (абсцесс мозга, менингит, энцефалит).

Также могут вызывать головные боли такие инфекции как туберкулез, заболевания, при которых происходит повышение внутричерепного давления (опухоль, кровотечения, гематома, нарушения оттока мозговой жидкости).
Головные боли пульсирующего характера могут быть связаны с повышенным артериальным давлением и гипертонической болезнью. При таких заболеваниях легких как эмфизема происходит уменьшение концентрации кислорода крови и как следствие недостаточное снабжение им мозга. Воспалительные заболевания крупных артерий шеи и головы могут приводить к развитию головных болей. Головная боль как симптом заболевания часто сопровождает течение гриппа и других ОРВИ.

Люди привыкшие пить кофе испытывают головные боли, если не выпивают привычную чашку этого напитка содержащего кофеин. Подобная же зависимость может развиться при приеме некоторых лекарств. Обычно диагноз ставится на основании симптомов описанных самим пациентом и данных осмотра.

Следующие симптомы могут свидетельствовать о серьезности заболевания, приводящего к развитию головных болей:
 Появления частых головных болей у человека, который раньше их никогда не испытывал
 Привычные легкие головные боли становятся крайне тяжелыми. Человек пробуждается от сильной головной боли
 Головные боли сопровождаются другими симптомами - лихорадкой, ригидностью затылочных мышц, нарушениями зрения, слабостью, потерей координации, потерей сознания.

При подозрении на серьезное заболевание необходимо пройти дополнительные исследования. При подозрении на менингит делают пункцию позвоночника, при подозрения на опухоли и другие образования мозга производится компьютерная или магниторезонансная томография (КТ, МРТ).