Das gemeinsame anatomische und physiologische Substrat primärer Kopfschmerzsyndrome ist die neurale Innervation der kraniellen Gefäße. Neuere klinische und experimentelle Daten legen nahe, dass die Dilatation kranieller Gefäße nicht typisch für eine bestimmte Kopfschmerzform ist, sondern einen prinzipiellen physiologischen Anteil trigeminal vermittelter Schmerzen und somit einen direkten Einfluss der trigeminalen neuralen Innervation auf die kranielle Zirkulation darstellt. Die Bedeutung der vaskulären Veränderungen für die Entstehung des Schmerzes ist nicht bekannt. Dieser Artikel zeigt unser momentanes Verständnis der Physiologie des trigeminovaskulären Systems auf, welches unsere Erwägungen über die neuralen Einflüsse vieler primärer Kopfschmerzen und auch die Überlegungen zur Physiologie über die neuronale Innervation der kranialen Zirkulation beeinflusst.