月经期头疼与月经周期关系密切，因此月经性头疼成为广大女性越来越关注的疾病之一，随着月经周期的改变，女性血清中雌激素的水平也在随即发生着相应的改变，雌激素含量在女性血清中随月经周期而不断变化，在月经第七天由于卵泡分泌雌激素量迅速增加，使其在女性血清中的含量升高，达到第一个峰值，在排卵后1-2天，由于黄体分泌雌激素，使血清中雌激素含量再一次上升，在排卵后7-8天，血清中的雌激素含量达到第二个高峰，此后是激素水平开始下降，同时也有报道表示雌激素可以作为月经性偏头痛的预防性治疗来缓解其发作的长度，缩短其发作的病程。
此外，有学者认为雌二醇水平下降可影响外周血液中的5-羟色胺水平，其敏感性导致患者颅内主要动脉收缩功能降低，小动脉舒张功能降低，进而引起偏头疼。雌激素具有神经兴奋，能影响神经细胞形态发育，主要通过影响不同的神经递质和调节因子发挥作用，从而影响水平的发生，5-羟色胺是一种在偏头疼的发展过程中，发挥着重要的作用的神经递质。研究表明5-羟色胺对偏头痛的发生和缓解起着双向作用，5-羟色胺A受体可以促进三叉神经血管系统的一氧化氮释放引起血管舒张，痛觉受体敏感导致偏头疼的发生，而5-羟色胺D受体使血管收缩，缓解疼痛，雌激素通过影响5-羟色胺的合成、再摄取、降低，而影响偏头疼的发生，所以月经头疼跟雌激素水平相关。
