发烧时伴有头痛，是临床上比较常见的症状。发烧是因为病原微生物刺激机体，产生一系列细胞因子，有的细胞因子会引起发烧，部分细胞因子会引起头痛。如果刺激出某些细胞介素类物质，比如细胞介素-1、细胞介素-6、肿瘤坏死因子等，会刺激机体发烧。

发烧同时释放出某些炎症因子，比如PGE2(前列腺素E2)、缓激肽、P物质等炎性介质，属于致痛物质，可以引起头痛、全身的肌肉酸痛，某些细胞因子可以扩张血管，比如PGE2、织胺等，可以扩张血管引起头痛。所以临床上发烧的病人会有头痛，甚至血管搏动性头痛。