Nhức đầu do thay đổi thời tiết là hiện tượng đau, nhức đầu với tác nhân là sự thay đổi bất thường của thời tiết (nhiệt độ, độ ẩm, áp suất không khí, sự thay đổi về thời tiết từ nóng sang lạnh và ngược lại, thay đổi hướng gió, gặp mưa, thời tiết âm u....) làm cho mạch máu trong khu vực đầu giãn ra tạo hiện tượng đầu đau quay cuồng, như búa bổ và có tiếng đập nhẹ ở trong đầu hay hai bên thái dương. Đây là nguyên nhân thường gặp nhất nhưng nhức đầu do thay đổi thời tiết không gây ảnh hưởng nghiêm trọng tới sức khoẻ và thường không để lại di chứng. Một loại bệnh khác liên quan là rối loạn vận mạch, và biểu hiện sớm của chứng đau nữa đầu.
Theo một nghiên cứu được đăng tải trên tạp chí Neurology thì nhiệt độ tăng cao khiến nhiều người bị đau đầu phải cấp cứu. Các nhà nghiên cứu cho rằng, với mức tăng nhiệt khoảng 5 độ C thì trong ngày hôm sau, tỉ lệ người đau đầu phải nhập viện tăng lên 7,5%. Và khi áp suất không khí giảm - hiện tượng xảy ra trước khi trời mưa, cũng liên quan đến việc gia tăng số người bị đau đầu trong 48 - 72 giờ sau đó.