丛集性头痛的发病机制，目前尚不明确。一般认为有如下几种原因。1，与三叉神经血管复合体相关。丛集性头痛患者发作时血液中CGRP升高。考虑可能是三叉神经血管复合体参与了头痛的发病。2，可能与下丘脑神经功能紊乱相关，丛集性头痛发作时同侧颜面部流泪流涕，鼻塞，眼红等提示与下丘脑相关。行PET和功能磁共振检查，可以发现下丘脑后部灰质异常信号，考虑与下丘脑神经紊乱相关。3，和遗传因素相关。