군발성 두통은 편두통과 달리 남성에게 5:1의 빈도로 많이 발생하며, 20대 후반에서 흔히 발생하나 어느 나이에서나 발생할 수 있다. 두통은 주기성을 갖고 있는 것이 가장 중요한 특징으로 보통 매년 1-2회 1-2개월간 지속하는 군발기가 있다. 두통은 전조가 없으며 쿵쿵 뛰는 박동성일 수 있으나, 대부분은 일정하고 심하게 후벼 파며 화끈거리는 것이 특징이며, 두통발생 후 10-15분 후 최고에 달하고, 일반적으로 45-60분 지속하며, 2시간까지 지속 가능하나 8시간 이상 지속한 보고도 있다. 대부분 일측성이며 주로 삼차신경 지배영역, 즉 안와와 안와상부, 후방, 측두부에 가장 흔히 발생한다. 상악부위에도 발생할 수 있는데 18%의 환자는 삼차신경 지배영역 외에 후두부, 목의 전방의 경동맥 분포부위 및 어깨에 통증을 호소한다. 수반증상으로 결막 충혈 및 눈물은 매우 흔히 나타나며, 대개 일측성이나 양측성 일 때도 있고, 코막힘과 콧물도 대개 일측성이나 양측성 일 때가 있다. 그외 이마와 얼굴의 땀, 축동, 안검 하수 및 안검 부종이 있다.