丛集性头痛发病高峰年龄在20～29岁，也有3岁儿童及83岁老年发病者。年轻病人中的男女比例高达7：1，但在50岁之后的病人中男女比例降至2：1，提示女性激素在丛集性头痛中的保护作用。典型的丛集性头痛都发生在单侧，但90％以上的病人头痛侧不固定，有接近3％的病人表现为双侧头痛，头痛多在眶周和颞叶的深部，可以向眶上区、上颌、鼻部等放射。
丛集性头痛的疼痛常被描述为极痛苦和极重的炸裂样、钻痛样、撕裂样、穿孔样疼痛，多为非搏动性，发作急骤，无先兆，2～15分钟达到高峰。与偏头痛发作不同，丛集性头痛发作时病人常坐立不安或来回踱步。大约75％的病人疼痛发作的持续时间为30分钟～2小时，平均为45分钟。偶有疼痛不剧烈者，持续时间为10分钟左右。头痛发作频度每天1—8次左右。
丛集性头痛的特点是周期性发作，见于85％以上的病人，发作形式非常刻板，头痛发作倾向于相对固定的时刻（每天的某一时段）和长短相似的持续时间。大多数病人头痛发作于每晚9时至次日上午l0时之间，约半数病人有睡眠中痛醒的经历。头痛发作期绝大多数为6～12周，其后为疼痛缓解期。临床资料显示，60％的缓解期为6个月至2年。同时头痛有一定的季节周期性。疼痛侧眼流泪是最常见的伴随症状，不少病人有鼻塞、流涕、眼睑发红、面部出汗和潮红等表现。应当注意的是，有3％的丛集性头痛病人缺乏这些伴随症状。一些病人可有心率变化，或心动过速或心动过缓。
在发作期间病人可能会出现一过性的部分霍纳综合征，表现为瞳孔缩小、上睑下垂，这些症状是丛集性头痛的特征性表现。丛集性头痛的伴随症状仅仅发生在头痛发作后，且和头痛发生在同侧。在头痛发作期间半数以上的病人对乙醇敏感，饮酒后5—45分钟发生头痛。仅有少数病人在激、精神松弛、暴露于冷或热环境、发热、摄入巧克力或牛奶等情况下发生头痛。对少数病人在头痛发作初始时全身用力可能明显减轻头痛的程度或终止头痛。
