薄荷通常可以缓解某些类型的头痛，但具体效果因人而异。其清凉成分可能通过局部刺激和放松肌肉等机制帮助改善头痛症状，但无法治疗病理性头痛。
薄荷中的薄荷醇具有刺激皮肤冷觉感受器的特性，可能通过产生清凉感来转移头痛的注意力。当局部应用于太阳穴或前额时，这种清凉效应可使局部血管产生收缩反应，可能缓解由血管扩张引起的搏动性头痛。对紧张性头痛患者，薄荷香气可能通过嗅觉通路影响边缘系统，产生一定的放松效果。
薄荷对偏头痛发作期的缓解效果存在争议。部分研究表明，局部使用含薄荷精油的外用制剂，配合正确按摩手法，可能使约40%的患者头痛程度减轻1-2个等级。但慢性每日头痛或丛集性头痛患者使用后，约15%可能出现症状加重。孕妇、婴幼儿及皮肤敏感者使用可能引发接触性皮炎。
头痛持续超过72小时或伴随视力改变、呕吐等症状时，应及时神经内科就诊。使用薄荷制品前建议在手腕内侧进行皮肤测试，单次使用时间不宜超过20分钟。药物性头痛患者应避免依赖薄荷缓解症状，以免掩盖病情进展。