中枢敏感化是偏头痛发病理论的最新假说。多种的离子受体以复杂的分子机制起始并维持中枢敏感化，改变感觉信号在脑干和三叉神经节的传入模式，这一理论可解释许多偏头痛的症状，如皮肤异常性痛觉。目前临床已开始研究一些药物干扰中枢敏感化进程的效果，其中抗癫痫药物、抗抑郁药及肉毒素等药物未来或许可用于偏头痛患者中枢敏感化的治疗。中枢敏感化可能是未来偏头痛基础及临床研究中需要重点研究的方向。