Aivosyövän ja päänsärkyjen välillä on usein yhteys. Yksi tärkeimmistä yhteyksistä on se, että ihmisen kallon kapasiteetti on rajallinen. Kun tunkeilija, kuten aivokasvain, asettuu päähän, se alkaa kasvaa ja laajentua ja painostaa aivoja. Karsinooman esiintyminen häiritsee normaalia toimintaa, joka tyypillisesti tapahtuu kallossa, ja turvotus, paine ja kipu ovat usein seurausta.
Toinen syy aivosyöpään ja päänsärkyyn liittyy toisiinsa johtuen tilasta, jota usein kutsutaan vesipääksi. Aivo -selkäydinneste tulee ja poistuu päästä neljän aivokammion kautta. Jos aivosyöpä tai kasvain on läsnä, yksi tai useampi näistä kammioista voi tukkeutua. Kun näin tapahtuu, aivo -selkäydinneste voi kerääntyä päähän aiheuttaen painetta aivoihin ja aivokalvoihin, kalvoihin, jotka peittävät aivot ja selkäytimen. Päänsärky, jota esiintyy joka aamu herätessä, on usein seurausta aivo -selkäydinnesteestä, joka on kertynyt koko yön ja joka aiheuttaa painetta aivoihin.
Aivokasvaimen seurauksena syntyneet päänsäryt kuvataan usein sykkiviksi tai sykkiviksi. Jotkut potilaat määrittelevät sen jopa enemmän paineeksi kuin kipuksi. Vaikka aivosyöpä ja päänsärky liittyvät yleisesti yhteen, kaikki aivokasvauspotilaat eivät koe päänsärkyä oireena. Kaikki päänsäryt eivät myöskään ole seurausta aivosyövästä.
Aivosyöpää ja päänsärkyä sairastavat potilaat havaitsevat tyypillisesti huomattavan eron tavallisten päänsärkyjen ja aivokasvaimen aiheuttamien päänsärkyjen välillä. Yleensä aivokasvaimiin liittyvä päänsärky aiheuttaa yleensä tylsää sykkivää tai kipua joko koko pään yli tai vain pään takaosassa. Lisäksi kipu näyttää pahenevan taivuttaessa. Päänsärky, joka on seurausta aivokasvaimesta, esiintyy yleensä samaan aikaan joka päivä ja pahenee vähitellen koko päivän.
Vaikka päänsärky on yksi metastaattisen aivosyövän ja muiden aivokasvainten ensisijaisista oireista, ne voivat johtua myös useista muista tiloista tai tilanteista. Aivosyövän ja päänsärkyjen välistä yhteyttä ei pitäisi automaattisesti luoda pelkästään sykkivän pään tai tylsän särkyn perusteella. Päänsärkyyn liittyy usein useita muita oireita, kun aivosyöpä on syyllinen, kuten näkö- ja koordinaatio -ongelmia, pahoinvointia ja huimausta.