Dura je močna, prožna obloga hrbtenjače znotraj kosti hrbtenice. Nekateri medicinski postopki zahtevajo iglo za prebod dure, druge medicinske tehnike pa lahko pomotoma prebodejo duro. Ker dura vsebuje cerebrospinalno tekočino (CSF), ki kopa in ščiti živce v hrbtenici in možganih, lahko poškodba le-te povzroči puščanje cerebrospinalne tekočine. Glavobol se lahko pojavi, če puščanje zmanjša pritisk v duri, in ta glavobol po duralni punkciji lahko traja tedne in v tem času povzroči nelagodje in bolečino. Postopki, ki lahko povzročijo glavobol po duralni punkciji, vključujejo epiduralno uporabo pri porodnicah in lumbalne punkcije zaradi testnih razlogov.
Človeška hrbtenica je sestavljena iz kostnih struktur, ki so v notranjosti votle. Živci potekajo skozi votline kosti, ti živci pa so obdani in zaščiteni s cerebrospinalno tekočino. Zunaj živcev je plast dure, ki jo sestavljajo močna vlakna vezivnega tkiva. Običajno ostane dura nedotaknjena, razen če je poškodovana zaradi poškodbe ali vstavitve hrbteničnih igel.
Nekateri medicinski testi vključujejo uporabo igel za dosego notranjega dela hrbtenice. Pri porodnicah, ki se zdravijo z epiduralno obravnavo, naj bi igla zašla v epiduralni prostor okoli dure in ne v dura. Ljudje, ki potrebujejo anestezijo za medicinske postopke ali za obvladovanje bolečin, lahko prejmejo tudi injekcije v hrbtenico. Nekateri primeri, kot so ljudje, ki morda trpijo za meningitisom, zahtevajo namerno punkcijo dure, da lahko zdravnik odstrani vzorec CSF, da preveri okužbo.
Ne glede na to, ali je dura prebodena namerno ali po naključju, ima glavobol po duralni punkciji relativno veliko nagnjenost k pojavu stranskega učinka. Ko so konec 19. stoletja prvič uporabili tehnike spinalne injekcije, so bili glavoboli po duralni punkciji zelo pogosti. Ker so igle postale manjše in so bile izdelane iz modelov, za katere je bilo manj verjetno, da bi povzročile nenamerne poškodbe, se je tveganje za glavobole zmanjšalo. Pri bolnikih je največje tveganje za ljudi, ki so bili podvrženi namerno duralni punkciji, sledijo jim ženske, ki prejemajo epiduralno. Tveganje za ljudi, ki prejemajo anestezijo v predelu hrbtenice, je običajno veliko manjše kot pri drugih postopkih.
Od leta 2011 natančen način, kako duralna punkcija povzroči glavobol po duralni punkciji, ni znan. Zdi se, da je znižanje tlaka cerebrospinalne tekočine vzrok, vendar razlogi za bolečino v glavi niso dokončni. Ena od možnosti je zmanjšanje fizične podpore možganskim strukturam, ki lahko proizvajajo signale bolečine, če niso podprte kot običajno. Alternativno znižanje tlaka cerebrospinalne tekočine povzroči povečanje premera krvnih žil, kar lahko povzroči tudi bolečino v glavi.