I mal di testa da emicrania sono il risultato della combinazione di un ingrossamento dei vasi sanguigni e il rilascio di sostanze chimiche dalle fibre nervose che avvolgono i suddetti vasi. Durante l'attacco di cefalea si ingrossa l'arteria situata nella parte esterna del cranio posta immediatamente sotto la cute della tempia (arteria temporale). Questo provoca un rilascio di sostanze chimiche che causano infiammazione, dolore, e un ulteriore ingrossamento dell’arteria.