通常情况下是由于匆忙吃下冷饮或一次进食冷饮过多，刺激口腔和食道黏膜，可反射性地引起头部血管痉挛；最初表现为舌头、上腭和头顶发麻，然后随着血管扩张会发生搏动性头痛(如太阳穴跳痛等)和恶心。发作时间一般仅1～2分钟，休息一会大多可自行缓解。

英国研究人员通过反复实验观察发现，“冷饮性头痛”这一现象只在炎热的夏季发生，而在寒冷的天气里一般不会发作。还有学者认为，冷饮头痛与偏头痛的发作有着类似的机理，现已证实用抗偏头痛的药物缓解冷饮头痛有效。

预防“冷饮性头痛”，关键是不要图一时舒服，而匆忙过量食用冷饮。另外，不要让冰凉的食物或饮料直接接触口腔后部的“敏感点”。偏头痛患者吃冷饮更须谨慎。