了解头痛发生的时间对分析引起头痛的原因也有一定帮助。如颅内占位性病变引起的头痛，通常在清晨醒来时头痛较剧烈，有些患者甚至可以从睡眠中痛醒，这是因为夜间平卧时颅内压相对较高。额窦炎或筛窦炎时由于夜间平卧，炎性分泌物在窦腔内蓄积，所以清晨头痛也可较重，而到了下午因体位及重力引流的关系，分泌物以脓鼻涕形式排出窦腔，减轻了脓性分泌物对窦壁黏膜的刺激等因素，头痛可以有所缓解。三叉神经痛白天发生较多，而丛集性头痛多在夜间睡眠中发生，紧张性头痛则多见于午后到傍晚时间。

头痛的持续时间对了解引起头痛的原因也很重要。头痛发生快、持续时间短的常常是功能性疾病，例如原发性三叉神经痛、血管性偏头痛等。三叉神经痛持续时间短，数秒钟或数十秒钟。偏头痛可持续2~3小时或1~2天。头部一些器官病变引起的头痛（如耳源性、鼻源性、副鼻窦性、齿源性头痛）或腰穿后疼痛可持续数日或更长。慢性持续性头痛则大多为器质性病变引起，如脑肿瘤、颅内压增高、硬膜下血肿等，可表现为持续性进展性头痛。当然也有例外，如神经症引起的头痛可以长年累月，连续不断，随个人情绪、环境和体内外各种因素而变化，但头痛的程度常较轻，患者可以耐受。