片頭痛に伴う症状には，自律神経の異常を示唆するものが多く認められる．前兆のある片頭痛患者の発作間欠期において，交感神経系の機能低下，およびsubstance-PやCGRPなどニューロペプチド系の機能低下および脱神経過敏，NO産生亢進およびNOの血管拡張作用の増強が存在することが示された．また，発作間欠期において発汗機能も低下していた．一方，片頭痛の頭痛発作時には，交感神経機能低下の状態が改善していることが確認された．脳血流を検討した結果，片頭痛発作時には視床下部を中心とした血流低下がみられた．髄液減少症の検討で，体位性頻脈症候群患者では髄液産生が充分でなく低髄液圧による起立性頭痛を呈することが示唆された．
