على عكس الصداع النصفي والصداع التوتري، دراسات نفسية على مرضى الصداع العنقودي إلا على نطاق محدود للغاية. حتى في الدراسات السابقة حول الصداع، وُصِف مريض الصداع العنقودي بتناقض بين بنيته الجسدية القوية وشعوره العميق بانعدام الأمان النفسي .
بنية وجه خشنة ذات أطراف كبيرة، وملامح وجه منحوتة بعمق، وبشرة سميكة تشبه قشر البرتقال، وبنية عظمية خشنة، وأكتاف عريضة، وأطراف مكتنزة: يتم مواجهة هذا "الجسم الذكوري المفرط" بانعدام الأمن النفسي والقلق.
بحسب رائد علاج الصداع، غراهام، فإن مريض الصداع العنقودي النموذجي يصل إلى عيادته برفقة زوجته ، ويُقال إنه مُعتمد على غيره ويحتاج إلى الدعم . وصف غراهام هذا التناقض بين بنيته الجسدية وشخصيته النفسية بـ" متلازمة الأسد والفأر ". مع ذلك، لم يتم تأكيد هذا الوصف تجريبياً ، ولكنه مع ذلك يعكس الانطباع السريري السائد آنذاك.
تقييمات شخصية معيارية لمرضى الصداع العنقودي إلا في السنوات اللاحقة التقييمات عن ميول نحو زيادة الضمير الحي ، والرضا عن الذات ، والحاجة المُلحة للسيطرة، والتوتر . وأظهر اختبار مينيسوتا متعدد الأوجه للشخصية ( MMPI ) ميلاً نحو زيادة التوهم المرضي والهستيريا لدى غير منهجياً . عموماً، لا تسمح البيانات الحالية باستخلاص أي استنتاجات بشأن نمط شخصية محدد لدى مرضى الصداع العنقودي. كما يُنصح بالحذر فيما يتعلق بـ"متلازمة الأسد والفأر". نظراً لعدم القدرة على التنبؤ بالألم وشدته، يُعاني المرضى من ضعف شديد. فالكثير منهم لا يعرفون متى ستحدث النوبة التالية. ومن النادر جداً أن يُظهر هؤلاء المرضى تجارب وسلوكاً طبيعياً تماماً .