牙疼过后头疼主要是由于神经行走所导致的，人体的三叉神经行走是从头面部延伸到相应的牙齿位置，所以在牙疼后出现头疼，很可能是由于牙疼后顺着三叉神经到达头部。
一般是出现了急慢性牙髓炎，口腔及髓腔内有炎症的存在，因此疼痛多呈放射性、持续性。
在发生牙髓炎时，血管急剧肿胀，牙髓腔内压力增高，引起牙齿疼痛。往往这种疼痛会顺着三叉神经，牵扯其他部位的疼痛，患者会出现放射性疼痛、牵扯性疼痛。