「目の奥が痛い 片方だけ」という症状で最も警戒すべき代表格が、片頭痛と群発頭痛の2大血管性・神経性頭痛です。
片頭痛では、発作の30分から1時間ほど前に「視界の一部がチカチカ・ギザギザと光り、徐々に見えづらくなる（閃輝暗点）」という前兆が現れることがあります。脳の血管が収縮した後に一気に拡張することで三叉神経が刺激され、目の奥からこめかみにかけて波打つような激痛が広がり、しばしば吐き気や胃の不快感を伴います。
一方、20代から40代の男性に多く見られる群発頭痛は、「自殺頭痛」と称されるほど強烈な痛みが特徴です。1〜2ヶ月間にわたり、毎日決まった時間帯（特に深夜や早朝）に、片方の目の奥を尖った凶器で突き刺されるような激痛が15分から3時間ほど続きます。痛む側の目から涙がボロボロとこぼれ、鼻づまりや瞳孔の縮小が同時に生じる点が明確な識別ポイントです。
