Головний та спинний мозок омивається ліквором, його коливання при кашлі збільшують внутрішньочерепний тиск, виникає головний біль. Цей процес може мати природно-закономірний характер, а може приховувати серйозні захворювання: об'ємні утворення в порожнині черепа, аномалії судин, що перешкоджають руху ліквору.
У головному болю можуть бути різні причини: від захворювань мозку до банальної втоми. Без відповідних обстежень складно швидко визначити, чому болить потилиця у пацієнта: причиною може бути спазм судин, підвищений тиск, хвороби хребта, пухлина, травма або просто втома та перевтома м'язів шиї.
Біль у потилиці може бути ознакою менінгізму та інших церебральних уражень, запалення клиноподібної пазухи носа (сфеноїдиті). При подразненні, запаленні, набряку мозкових тканин біль у потиличній області інтенсивний, часто нестерпний.