薄荷脑对缓解头痛可能有一定辅助效果，但具体效果因人而异。其作用机制主要与清凉刺激和局部血管调节有关，但无法针对所有类型的头痛起效。
薄荷脑中的挥发性成分可刺激皮肤表面的冷觉感受器，产生清凉感。这种清凉刺激可能通过门控机制暂时抑制痛觉信号的传递，从而缓解由肌肉紧张或局部血液循环不畅引发的轻度头痛。对于紧张性头痛或部分偏头痛患者，局部涂抹含薄荷脑的外用制剂可能起到短暂舒缓作用。但薄荷脑无法解决炎症性头痛、神经性头痛或颅内压增高引发的头痛，且对血管痉挛型头痛可能因过度刺激产生反效果。
使用薄荷脑缓解头痛时需注意浓度和接触时间，避免直接接触眼周或黏膜。孕妇、哺乳期女性及儿童应谨慎使用。若头痛频繁发作或伴随恶心、呕吐、视力模糊等症状，应及时就医明确病因，避免延误器质性疾病的诊疗。