头痛和睡眠的关系非常密切。它们有着相同的控制中枢，另外，头痛和睡眠具有相同的生理学物质，比如腺苷、褪黑素等。所以，睡眠障碍可以诱发头痛的发作。头痛经常也可以影响到睡眠，两者相辅相成，关系十分密切。比如紧张性头痛，大部分病人都存在睡眠障碍；偏头痛的病人，30%-50%存在睡眠障碍，且偏头痛的病人在睡眠中如果被叫醒或者因为某些原因中断睡眠，可以诱发头痛发作；慢性偏头痛更为明显，71%的病人存在睡眠障碍。有人研究过，头痛和睡眠质量呈正相关的关系，所以头痛和睡眠障碍是一个共病，治疗头痛必须首先治疗睡眠障碍。