研究表明組織胺與過敏反應有重要關係，這種過敏反應爲I型變態反應，花粉、黴菌、蝦、魚及蜂毒等作爲抗原刺激漿細胞產生IgE抗體，此抗體與靶組織中肥大細胞或血液中嗜鹼性粒細胞結合，當再次接觸這些抗原，即可導致細胞脫顆粒，釋放出組織胺，這些介質使靶細胞的平滑肌痙攣，微血管擴張，血管通透性增加，血漿外滲和組織水腫，腺體分泌增加，而產生一系列臨牀表現。
一般認爲，本病的發生系由於頭部的某些局部血管，主要爲頸外動脈尤其是顳淺動脈分支，偶或頸內動脈系統出現急性發作性擴張所致。叢集性頭痛常與組織胺有關，有人認爲本病爲人體對組織胺過敏，以至面部皮膚和眼、鼻、口腔粘膜及腦膜血管的舒張，神經過度興奮的結果。另一些人則認爲，巖大淺神經內含有副交感血管舒張及分泌纖維，當其受到刺激即可導致發病。總之本病的發生原因與發病機制仍在探索中。
在治療上可以使用組織胺脫敏療法，使用不同劑量的組織胺皮下注射，從小劑量開始，逐漸增加劑量，直到出現面紅、頭脹、頭暈等反應的劑量爲止，然後再按此劑量注射7 ～10天，以後逐漸減少注射次數、至每週或每2周1次，堅持數月結束。其他藥物可選用苯噻啶、氯壓啶、葛根片、心得安等治療，亦可收到治療效果。
