茶叶安神镇静的作用，这是它能缓解头痛的主要原因。茶叶含有的咖啡碱，除了能增强大脑皮质兴奋功能外，还有提高大脑皮质内抑制过程的功能，可以防治失眠、头痛，使人思维清晰，消除睡意，恢复体力。咖啡碱有使血管扩张、改善脑血循环、消除脑血管痉挛而引起的头痛。临床上有时会用咖啡因治头痛，而茶中咖啡碱（咖啡因）的刺激作用几乎没有什么后遗症或副作用。
茶叶能治头痛，还有一个原因是：茶中含有维生素P，而维生素P能增强血管的韧性和抵抗力。另外茶还具有抗五羟色胺及抗血小板聚集作用，可以作为血管神经性头痛的预防剂，故饮萘对头痛可治可防。相传隋文帝晚年患头痛而苦不堪言，后遇一位高僧告诉他：“山中有茗草，煎服之有效。”文帝服后，果真病愈。日本镰仓将军源实曾患剧烈头痛，是荣西禅师用茶给他治好的。
