Trong cộng đồng hiện nay, bệnh đau nửa đầu chưa được chẩn đoán đầy đủ[15] và còn bị chẩn đoán sai.[16] Việc chẩn đoán đau nửa đầu không đi kèm tiền triệu có thể được thực hiện dựa theo tiêu chuẩn "5,4,3,2,1" của Hiệp hội Quốc tế về Bệnh đau đầu:

• Nhiều hơn 5 cơn đau
• Kéo dài 4 giờ đến 3 ngày
• Có nhiều hơn 2 biểu hiện sau - ảnh hưởng một bên, có đặc tính nhức/đau co bóp, đau từ trung bình đến nặng, bị nặng thêm nếu hoạt động thể chất hoặc có xu hướng tránh hoạt động thể chất.
• Có nhiều hơn 1 triệu chứng đi kèm sau - buồn nôn và/hoặc nôn mửa, chứng sợ ánh sáng, chứng sợ âm thanh

Đối với đau nửa đầu có tiền triệu, chỉ cần 2 cơn đau là đủ để kết luận bệnh.

Nếu có 4 trong 5 tiêu chuẩn trên nghĩa là tỉ lệ đúng dương tính để chẩn đoán đau nửa đầu là 24.[17]

Dựa vào sự mất khả năng cảm giác, buồn nôn và nhạy cảm, có thể chẩn đoán đau nửa đầu với:[18]

• Độ nhạy là 81%
• Độ đặc hiệu là 75%

Đau nửa đầu cần được phân biệt với các nguyên nhân gây đau đầu khác như Đau đầu cụm. Đó là kiểu đau đầu một bên rất nặng cảm giác như bị đâm. Thời gian một cơn đau thường là 15 phút đến 3 tiếng. Bắt đầu của một cơn đau thường xảy ra rất nhanh và đa số là không có dấu hiệu báo trước điển hình như đau nửa đầu.[cần dẫn nguồn]

Dấu hiệu và triệu chứng

Những dấu hiệu và triệu chứng thường khác nhau đối với mỗi bệnh nhân. Vì thế cảm giác của bệnh nhân trước, trong và sau mỗi cơn đau thường không được xác định chính xác. Có bốn giai đoạn phổ biến sau đây trong một cơn đau nửa đầu, nhưng không phải tất cả bệnh nhân đều trải qua. Ngoài ra, các giai đoạn và các triệu chứng trong từng giai đoạn cũng có thể khác nhau trong từng lần đau ở cùng một bệnh nhân:

1. Giai đoạn Triệu chứng sớm, có thể xảy ra vài giờ hoặc vài ngày trước khi bị đau đầu.
2. Giai đoạn Tiền triệu, xảy ra ngay trước cơn đau.
3. Giai đoạn đau.
4. Giai đoạn sau cơn đau.

Giai đoạn triệu chứng sớm

Các triệu chứng sớm xảy ra ở 40–60% bệnh nhân đau nửa đầu. Giai đoạn bao gồm: thay đổi tính khí, ngứa ngáy, trầm cảm hoặc tâm trạng phởn phơ, mệt mỏi, ngáp, ngủ rất nhiều, thèm ăn một món gì đó (ví dụ như sô cô la), căng cơ (nhất là cơ cổ), táo bón hoặc tiêu chảy, tiểu nhiều hơn, và các triệu chứng về phủ tạng.[19] Những triệu chứng này xảy ra trước cơn đau vài giờ hoặc vài ngày, và bệnh nhân cũng như người nhà có thể dựa vào kinh nghiệm để dự đoán trước cơn đau.

Giai đoạn tiền triệu

Đối với 20–30%[20][21] bệnh nhân đau nửa đầu có kèm tiền triệu, hiện tượng này là một hiện tượng thần kinh tập trung xảy ra trước hoặc trong một cơn đau đầu. Chúng xuất hiện dần dần từ 5 đến 20 phút và thường kéo dài không quá 60 phút. Giai đoạn đau đầu thường xảy ra trong vòng 60 phút sau giai đoạn tiền triệu, nhưng đôi khi là vài giờ sau, và thậm chí có thể không có cơn đau đầu. Triệu chứng của tiền triệu trong đau nửa đầu có thể là về hình ảnh, cảm giác hoặc vận động trong tự nhiên.[22]

Tiền triệu về thị giác là hiện tượng thần kinh phổ biến nhất. Đó là sự thay đổi về hình ảnh bao gồm những tia sáng lóe không định hình màu đen trắng hoặc thỉnh thoảng là những tia sáng có màu (chứng lóe sáng) hoặc sự hình thành của những đường zic zắc chói mắt (ám điểm chói lóa; thường được sắp xếp như lỗ châu mai của lâu đài, vì thế còn có tên là "hình ảnh pháo đài" hoặc tiếng Anh là "teichopsia"[cần dẫn nguồn]). Một số bệnh nhân mô tả hình ảnh mờ ảo giống như đang nhìn qua một lớp kính mờ hoặc dày, hoặc, trong một số trường hợp là hình ảnh đường hầm và mất hình ảnh một bên. Tiền triệu ở thần kinh xúc giác trong đau nửa đầu bao gồm rối loạn xúc giác ở tay và miệng, cảm giác kim châm ở bàn tay và cánh tay cũng như khu vực mũi miệng cùng bên. Rối loạn xúc giác lan tỏa lên cánh tay rồi lên vùng mặt, môi và lưỡi.

Những triệu chứng khác trong giai đoạn tiền triệu bao gồm ảo giác thính giác và khứu giác, chứng mất khả năng hiểu ngôn ngữ tạm thời, chóng mặt, cảm giác kiến bò và tê ở mặt và đầu chi, và xúc giác quá nhạy cảm.

• Triệu chứng thị giác trong tiền triệu do đau nửa đầu
• Tăng cường hình ảnh cấu trúc zíc zắc kiểu pháo đài
• Ám điểm âm, mất cảm nhận về cấu trúc cục bộ
• Ám điểm dương, cảm nhận thêm cấu trúc cục bộ
• Gần như mất thị giác một bên

Giai đoạn đau đầu

Kiểu đau nửa đầu điển hình thường là một bên, đau nhói, mức độ từ trung bình đến nặng và có thể bị nặng hơn khi hoạt động thể chất. Nhưng không phải lúc nào cũng có tất cả các biểu hiện đó. Cơn đau có thể ở cả hai bên khi mới bắt đầu hoặc bắt đầu ở một bên và dần chuyển sang cả hai bên, và thường đổi bên mỗi lần đau. Bắt đầu cơn đau thường từ từ. Cơn đau lên đến đỉnh điểm rồi lắng xuống và thường kéo dài từ 4 đến 72 giờ ở người lớn và 1 đến 48 giờ ở trẻ em. Tần suất các cơn đau rất khác nhau, từ những trường hợp chỉ bị vài lần trong đời cho đến những người bị vài lần một tuần, và trung bình bệnh nhân bị từ một đến ba lần một tháng. Mức độ đau cũng rất khác nhau tùy từng lần đau.

Cơn đau nửa đầu thường đi kèm với các biểu hiện khác. Buồn nôn xảy ra ở khoảng 90% bệnh nhân, và nôn mửa xảy ra ở khoảng 1/3 số bệnh nhân. Rất nhiều bệnh nhân bị quá nhạy cảm như bị chứng sợ ánh sáng, chứng sợ âm thanh, chứng sợ mùi và có xu hướng tìm khu vực tối và yên tĩnh. Cảm giác hình ảnh bị mờ, bị ngạt mũi, tiêu chảy, tiểu nhiều, tái xanh, hoặc đổ mồ hôi cũng có thể thấy trong giai đoạn đau đầu. Có trường hợp bị phù cục bộ ở da đầu và mặt, da đầu nhạy cảm, tĩnh mạch hoặc động mạch nổi lên ở vùng thái dương, bị căng cứng hoặc bị mềm ở vùng cổ. Mất khả năng tập trung và thay đổi cảm xúc cũng phổ biến. Đầu chi thường cảm thấy lạnh và ẩm ướt. Cũng có thể bị chóng mặt; trong một dạng đau nửa đầu điển hình gọi là đau nửa đầu tiền đình. Bị hoa mắt, chứ không phải chóng mặt thực sự,[cần dẫn nguồn] và cảm giác choáng váng cũng có thể diễn ra.

Giai đoạn sau cơn đau

Bệnh nhân có thể cảm thấy mệt mỏi hoặc chán nản và đau đầu, nhận thức khó khăn, các triệu chứng về hệ tiêu hóa, thay đổi tính khí, và thấy yếu ớt.[23] Một số người lại cảm thấy khoan khoái, tỉnh táo lạ thường sau cơn đau, trong khi đó một số lại cảm thấy trầm cảm và phiền muộn. Thường thì một số triệu chứng nhỏ trong giai đoạn đau đầu vẫn tiếp tục, như chán ăn, sợ ánh sáng, và hoa mắt. Đối với một số bệnh nhân, ngủ từ 5 đến 6 tiếng có thể làm giảm cơn đau, nhưng đau đầu nhẹ vẫn có thể xảy ra khi người bệnh đứng dậy hoặc ngồi xuống quá nhanh. Những triệu chứng này có thể biến mất sau một buổi tối ngủ ngon, mặc dù không phải lúc nào cũng thế. Một số người có triệu chứng và sự hồi phục khác với người khác. [nghiên cứu chưa công bố?]