对于头痛患者来说，眼底检查是判断头痛性质的既简便又重要的方法。借助于眼底镜，医师可以看到双侧眼底的视网膜、视网膜血管和视神经乳头。其中视神经乳头是由视神经传导纤维构成，经眼眶后的视神经孔人颅。
当颅内发生出血、梗塞、肿瘤、感染或积水等病变，导致脑肿胀、脑脊液循环或生成异常而造成颅内压增高时，增高的压力就会沿着视神经周围间隙传导至眼眶及眼球后组织等压力低的地方，直接影响到眼的静脉回流，表现为视乳头边缘模糊及视乳头隆起，称为视乳头水肿。严重者可以出现点片状及火焰状出血，时间略长还可以看到视乳头萎缩，这些都是器质性头痛的有力证据。
另外，眼底视网膜上分布着视网膜动脉及静脉，颅内压增高时，还可看到动脉搏动减弱或消失，静脉变粗、迂曲以及动静脉比例增大等现象。眼底检查还能帮助鉴别眼源性头痛（如青光眼、虹膜炎等）和高血压病的眼底改变。
