생물학적으로 본다면 항상성 유지를 위한 활동 때문입니다.
먼저 추위에 노출되면 우리 몸은 열 손실을 최소화하기 위해 말초 혈관을 수축시킵니다. 그 결과 피부 근처의 혈관이 좁아지면서 따뜻한 혈액이 몸의 중심부로 몰리게 되는 것이죠. 이러한 혈관 수축은 전신 혈압을 상승시킬 수 있는데, 특히 뇌의 혈관도 영향을 받게 되고, 갑작스러운 혈관 수축은 뇌 혈류량 변화를 일으켜 두통을 유발할 수 있습니다.
또한 추위를 느끼면 우리 몸은 자신도 모르게 근육을 수축시켜 열을 발생시키려고 합니다. 특히 목이나 어깨 주변의 근육이 긴장하게 되면, 이 긴장이 머리 주변의 신경과 혈관을 압박하여 긴장성 두통을 유발할 수 있죠. 만일 밤새 추위에 떨면서 잠을 자게 되면 이러한 근육 긴장이 지속되어 아침에 두통으로 이어질 가능성이 높습니다.
그 외에도 추운 날씨로 인한 탈수가 원인이 될 수도 있습니다.