Un certo numero di segni e sintomi possono far sospettare che vi sia una causa di cefalea secondaria grave e potenzialmente pericolosa. Un certo numero di ""red flag" che si manifestano in coloro che soffrono di cefalea possono consigliare indagini più approfondite, generalmente affidate ad uno specialista. Questi "red flag"" possono essere ad esempio una cefalea di nuova insorgenza ad un'età superiore ai 50 anni, una cefalea molto forte che si sviluppa in pochi minuti (cefalea a rombo di tuono), la presenza anche di una incapacità di muovere un arto o anomalie all'esame neurologico, confusione mentale, svegliarsi dal mal di testa, un mal di testa che peggiora con cambiamenti della postura, cefalea aggravata da sforzi o dalla manovra di Valsalva, perdita visiva o anomalie visive, "claudicatio" della mandibola, rigidità del collo, febbre nelle persone con HIV, cancro o presenza di fattori di rischio per trombosi.