叢集性頭痛病因 藥物因素（45%）： 某些擴血管藥物，如硝酸甘油，組胺，乙醇等可誘發叢集性頭痛發作，而縮血管藥物，如麥角胺，去甲腎上腺等可使之緩解，有研究發現叢集性頭痛發作時痛側海綿竇段大腦中動脈管徑擴大，發作停止后變小，經顱多普勒檢查，叢集性頭痛發作時痛側大腦中動脈平均血流速度明顯高于對側，也高于緩解期，而痛側大腦前動脈流速低于對側，熱成像檢查發現痛側眶區散熱增加，有人發現叢集性頭痛叢集發作期眶上靜脈及海綿竇有炎性改變，導致眼靜脈回流障礙并激活疼痛神經纖維，引起眼痛，流淚，鼻塞，流涕等癥狀。 機體因素（40%）： 叢集性頭痛發作疼痛均發生在三叉神經第1，2支分布區，提示與三叉神經有關，可能三叉神經受到逆行性刺激，誘發P物質和其他血管活性肽釋放，引起血管擴張而頭痛，疼痛發作側的自主神經癥狀，提示交感神經興奮性降低，副交感神經興奮性增高，說明自主神經功能障礙在叢集性頭痛發病中起一定作用，實驗發現眶上靜脈及海綿竇炎癥可能損害交感神經纖維，引起自主神經癥狀，因此，可以認為血管因素和神經因素在頭痛發作中可能共同起作用。