脑袋嗡嗡作响又称脑鸣，大部分是由于神经功能紊乱造成。具体的发病机制目前还没有研究清楚，考虑主要和脑血管病、精神性疾病、神经衰弱、植物神经功能紊乱等原因有关系。
脑血管病主要是指脑动脉硬化或者脑血管畸形，使血液在发生脑血管病变的部位流速增快、出现杂音，产生类似脑鸣的感觉。焦虑症、抑郁症、植物神经功能紊乱或者神经衰弱，这些神经系统和精神系统疾病也会出现脑鸣的情况。
但是，做相关检查并不会发现大脑存在明显的结构性病变，更多的是诱发神经功能紊乱，导致这种嗡嗡响的幻觉，称为幻听。严重的精神障碍，比如精神分裂症，除了脑袋嗡嗡响之外，还有其他明显的精神行为异常，临床上比较好鉴别。