原来这是浅睡眠时间过久的缘故。正常情况下，人的睡眠是有节律的，深睡眠和浅睡眠交替反复进行，直至清醒以后。一般说来，睡眠的前半段多为深睡眠，而后半段则多为浅睡眠。当人们进入浅睡眠阶段，脑的血流量增加，因而血管扩张时分布在血管里的神经就会被拉伸而受到刺激，很可能就是由于这种刺激而形成了隐隐的血管性头痛。人在长时间睡眠的情况下，深睡眠并不增加，而只是延长了浅睡眠的时间，于是会因长时间处于浅睡眠状态，而使神经持续受到刺激。这样就容易导致人们在头痛中醒来，或在醒转以后出现头痛的感觉。
正常的睡眠也要有浅睡眠，为什么不会产生醒来后出现头痛的感觉呢？这是由于浅睡眠的时间比深睡眠的时间要少得多，人在没有意识到有疼痛感觉时就已经醒了。另外，由于深睡眠时，脑的血流量减少，所以这时醒来也不会发生头痛。
以上是有“睡眠学研究第一人”之称的日本东邦大学名誉教授鸟居镇夫先生对该问题做出的解释。