As principais causas da dor por diálise são as seguintes: Em primeiro lugar, é comum em doentes que acabaram de iniciar a diálise e chama-se síndrome de desequilíbrio de diálise, que se pode manifestar como uma dor de cabeça. Isto deve-se à alteração da pressão osmótica após as toxinas terem sido removidas do corpo do paciente recém-descarregado, causando assim uma dor de cabeça. Em segundo lugar, as dores de cabeça em pacientes em diálise são comuns em pacientes com hipertensão ou hipotensão. Os pacientes em diálise têm frequentemente uma combinação de hipertensão, o que pode levar a dores vasculares pulsantes. Alguns pacientes podem também sofrer de hipotensão volumétrica como resultado da remoção de água após a diálise, causando dores de cabeça devido ao fornecimento insuficiente de sangue ao cérebro. Em terceiro lugar, os doentes em diálise sofrem frequentemente de acidentes cerebrovasculares, combinados com hemorragia cerebral ou infarto cerebral ou hemorragia cerebral, o que pode levar a dores de diálise.