丛集性头痛病因尚不明，与血管功能障碍有关，一般认为是颅内、颅外血管扩张所致。另外，此种类型头痛与组织胺关系密切。
一、主要病因
目前病因还尚不明确，存在多种假说。
1、血管源说：某些扩血管药物，如硝酸甘油、组胺、乙醇等可诱发丛集性头痛发作，而缩血管药物，如麦角胺、去甲肾上腺素等可使之缓解。
2、神经源说：发作疼痛均发生在三叉神经第1、2支分布区，提示与三叉神经有关。
3、组胺说：组胺是一种强血管扩张药，部分丛集性头痛患者血中组胺增高，皮下注射组胺可以诱发患者头痛发作，丛集性头痛的临床症状很像组胺反应，应用组胺脱敏治疗对部分患者有效。此外，有人发现，丛集性头痛患者痛侧颞部皮肤肥大细胞增多，其活性增强，该细胞能合成和释放某些血管活性物质。
二、诱发因素
1、吸烟、饮酒：部分患者吸烟、饮酒后会引发头痛。
2、难闻的气味：有人闻到强烈难闻的气味后也容易诱发头痛。
3、睡眠不足：有人在入睡后1~2个小时后，进入快眼动睡眠时容易诱发头痛。
4、其他因素：压力、情绪、忧郁、焦虑和天气变化也容易诱发丛集性头痛。