La cefalea en racimos es un dolor fuerte unilateral que suele manifestarse detrás del ojo. Se presenta en ataques acumulados intermitentes (racimos) hasta ocho veces al día. Suele ser más intenso de noche.
Un ataque de cefalea en racimos suele durar entre 15 y 180 minutos, si el paciente no está recibiendo tratamiento. Estos pacientes suelen sentir, además del dolor de cabeza, las siguientes molestias: ojo lloroso y enrojecido, una nariz que gotea (rinorrea acuosa) y una intensa sudoración en la frente y en la cara, concretamente en el mismo lado en el que se manifiesta el dolor de cabeza.