Postoji nekoliko mogućih veza između jakih glavobolja i mučnine. Ponekad mučninu uzrokuje i sama glavobolja, osobito u slučaju migrene. U drugim slučajevima, oni mogu biti dva odvojena simptoma uobičajenog poremećaja ili stanja. Puno virusa i drugih bolesti koje utječu na želudac također mogu uzrokovati glavobolju, a to je jedna od glavnih veza.
Kada većina ljudi opisuje jaku glavobolju i mučninu u izravnoj povezanosti jedno s drugim, oni govore o migrenama, a postoje neka istraživanja o tome kako ta povezanost funkcionira. Migrene su općenito uzrokovane oticanjem krvnih žila unutar mozga, a čini se da je ova vrsta oteklina povezana s razinom serotonina. Također postoje istraživanja koja sugeriraju da snižene razine serotonina mogu uzrokovati mučninu kod ljudi. Ne pate svi ljudi koji imaju migrenu od mučnine, ali je vrlo česta. Ponekad je mučnina povezana s migrenom izazvana pokretom, a ponekad nema nikakav izravan uzrok osim same migrene.
Još jedno uobičajeno stanje u kojem mogu istodobno postojati jake glavobolje i mučnina je mamurluk. Mnogi ljudi koji konzumiraju alkohol mogu doživjeti vrlo neugodno stanje kako alkohol nestaje. To se obično osjeti sljedećeg jutra nakon buđenja. Ima neke zajedničke simptome s migrenama, uključujući osjetljivost na svjetlo i zvuk, uz jake glavobolje i mučninu.
Mnogo je virusa i bakterijskih infekcija koje istodobno uzrokuju jake glavobolje i mučninu. Na primjer, poznato je da gripa uzrokuje oba simptoma. To je djelomično zato što su oba simptoma manifestacija imunološkog sustava koji se bori protiv bolesti. Kada se osoba zarazi, jedna od reakcija imunološkog sustava često je povišena temperatura, a groznica potencijalno može uzrokovati glavobolju. Drugi način na koji tijelo ima da se nosi sa stranim napadačima je izbacivanje stvari kroz povraćanje i proljev, pa osoba također može postati mučnina.
Ljudi koji imaju jaku glavobolju i mučninu obično tretiraju svako stanje zasebno. Većina lijekova koji pomažu u kontroli glavobolje nisu osobito korisni za probleme s mučninom i obrnuto. Ponekad je moguće usredotočiti liječenje na temeljno stanje, a ako je ovaj pristup uspješan, simptomi će općenito također nestati. Neki uobičajeni lijekovi koji pomažu kod glavobolje su nesteroidni protuupalni lijekovi (NSAID), acetaminofen i posebni lijekovi na recept. Liječenje mučnine značajno se razlikuje ovisno o temeljnom uzroku stanja, ali može uključivati stvari poput prometazin hidroklorida.