Tugeva peavalu ja iivelduse vahel on mitmeid võimalikke seoseid. Mõnikord põhjustab iiveldust peavalu ise, eriti migreeni korral. Muudel juhtudel võivad need olla ühise häire või seisundi kaks erinevat sümptomit. Peavalu võivad põhjustada ka paljud viirused ja muud kõhuga seotud haigused ning see on üks peamisi seoseid.
Kui enamik inimesi kirjeldavad tugevat peavalu ja iiveldust üksteisega otseses seoses, räägivad nad migreenist ja selle seose toimimise kohta on tehtud mõningaid uuringuid. Migreeni põhjustab tavaliselt ajuveresoonte turse ja selline turse näib olevat seotud serotoniini tasemega. On ka uuringuid, mis näitavad, et serotoniini taseme langus võib põhjustada inimestel iiveldust. Mitte kõik migreeni põdevad inimesed ei kannata iivelduse all, kuid see on väga levinud. Mõnikord põhjustab migreeniga seotud iiveldust liikumine ja mõnikord pole sellel muud otsest põhjust kui migreen ise.
Teine levinud seisund, mille puhul võivad koos esineda tugevad peavalud ja iiveldus, on pohmell. Paljudel alkoholi tarvitavatel inimestel võib alkoholi mõju lõppedes tekkida väga ebameeldiv seisund. Tavaliselt on seda tunda järgmisel hommikul pärast ärkamist. Sellel on mõned migreeniga sarnased sümptomid, sealhulgas valgus- ja helitundlikkus koos tugevate peavalude ja iiveldusega.
On palju viiruseid ja bakteriaalseid infektsioone, mis põhjustavad üheaegselt tugevat peavalu ja iiveldust. Näiteks gripp põhjustab teadaolevalt mõlemat sümptomit. See on osaliselt tingitud sellest, et mõlemad sümptomid on immuunsüsteemi ilmingud haiguse vastu võitlemisel. Kui inimene nakatub, on immuunsüsteemi üheks reaktsiooniks sageli palavik ja palavik võib põhjustada peavalu. Teine viis, kuidas keha võõraste sissetungijate vastu võitleb, on oksendamise ja kõhulahtisuse kaudu asjade väljutamine, nii et inimesel võib tekkida ka iiveldus.
Inimesed, kellel on tugev peavalu ja iiveldus, ravivad tavaliselt iga haigusseisundit eraldi. Enamik ravimeid, mis aitavad peavalu kontrolli all hoida, ei ole eriti kasulikud iivelduse korral ja vastupidi. Mõnikord on võimalik ravi keskenduda põhihaigusele ja kui see lähenemine on edukas, kaovad üldiselt ka sümptomid. Mõned levinud ravimid, mis aitavad peavalu leevendada, on mittesteroidsed põletikuvastased ravimid (MSPVA-d), atsetaminofeen ja spetsiaalsed retseptiravimid. Iivelduse ravimeetodid varieeruvad oluliselt sõltuvalt haigusseisundi algpõhjusest, kuid need võivad hõlmata selliseid asju nagu prometasiinvesinikkloriid.