1.偏頭痛
叢集性偏頭痛發作與典型偏頭痛容易鑒別，但是，與非典型性偏頭痛常不易鑒別。普通型偏頭痛發作時，有部分患者有視覺障礙或其他血管痙攣的表現。頭痛常是普遍性而不限于一側，也沒有連續和密集發作的特點。面部偏頭痛，有些患者頭痛的部位雖然在面部或與叢集性頭痛的部位一樣，但疼痛一般較輕而持續時間較長。
2.血管性頭痛
叢集性頭痛發病機制是患者頭痛時頭顱外動脈擴張現象，因此傳統上列為血管性偏頭痛特殊類型。但本頭痛與內分泌紊亂無明顯關系，更年期發作不見減少，發作時血漿中5-羥色胺并不減少，而組胺升高，由于頸部血管對組胺超過敏反應所致。緊張、飲酒、服用硝酸甘油可以激發，亦有人認為缺氧也可以誘發。