歐洲研究人員發現不少臨床特征可以幫助醫生區別叢集性頭痛和陣發性偏頭痛。但不幸的是，這些特征對兩種頭痛都不是特有的。

這兩種疾病的鑒別診斷相當困難，因為它們的臨床特征有很多重疊。第一作者、貝爾格萊德神經病學研究所的齊德維科特雷科維克（Jasna Zidverc-Trajkovic）和同事指出，但正確診斷非常重要，因為叢集性頭痛的治療通常對陣發性偏頭痛無效。這些研究者在4月《頭痛》雜志（Cephalalgia 2005;25:244-248）上報告，他們分析了54名叢集性頭痛病人和8名陣發性偏頭痛病人的資料，以確定區別兩者的臨床特征。通過評估對吲哚美辛的反應可能鑒別診斷，但研究者對其它特征也很有興趣。

研究者指出，叢集性頭痛病人最大疼痛的定位在眼部，而陣發性偏頭痛在眼外。另外，前種病人疼痛持續時間更長，發作頻率更少。在自發性體征上，叢集性頭痛的結膜充血更常見(p = 0.024)，其它體征如流淚、鼻充血沒有顯著區別。叢集性頭痛病程更可能為間斷性的，而陣發性偏頭痛更可能為慢性和不間斷的（p = 0.001）。

作者發現，人口統計學特征和對維拉帕米的反應不能幫助區別這兩種頭痛。