Monet kliiniset havainnot ja epidemiologiset tutkimukset ovat vahvistaneet migreenin ja toiminnallisten ruoansulatuskanavan häiriöiden välisen yhteyden. Useimmilla potilailla esiintyy migreenikohtausten aikana erilaisten neurologisten ja vaskulaaristen oireiden lisäksi ruoansulatuskanavan häiriöitä, kuten pahoinvointia, oksentelua, vatsakipua tai ripulia. Toiminnallisia ruoansulatuskanavan häiriöitä, kuten ärtyvän suolen oireyhtymää (IBS), on raportoitu migreenipotilailla myös kohtausten välisenä aikana. Toisaalta 23-53 prosentilla IBS-potilaista on usein päänsärkyä. Migreeni ja IBS esiintyvät usein yhdessä fibromyalgian ja muiden kroonisten kipuoireyhtymien ja toiminnallisten häiriöiden kanssa. Migreeniä ja IBS:ää esiintyy noin 10-20 prosentilla väestöstä, yleensä nuorilla aikuisilla. Molemmat sairaudet ovat yleisempiä naisilla, mikä saattaa johtua estrogeenin merkityksestä niiden patogeneesissä. IBS:n ja migreenin yhteisiä patogeneettisiä mekanismeja etsittäessä pohditaan aivo- ja suolistoakselin, neuroimmuunin ja neuroendokriinisten vuorovaikutusten merkitystä. Stressin vaikutus oireiden esiintymiseen ja vakavuuteen näyttää liittyvän hypotalamus-aivolisäke-lisämunuais-akselin hyperaktiivisuuteen. Suolistohermosto lukuisten välittäjäaineiden ja viskeraalisten refleksien lähteenä on todennäköinen yhteinen patogeeninen yhteys IBS:n ja migreenin välillä. Erityisesti serotoniinilla, joka on ruoansulatuskanavan tärkein välittäjäaine, on merkittävä rooli sekä IBS:n että migreenin patogeneesissä. Nykyään serotoniinireseptorien agonistit ja antagonistit ovat tehokkaimpia lääkkeitä IBS:n ja migreenin hoidossa. Jotkin migreenin hoidossa käytettävien triptaanien, 5-HT(1B/D)-agonistien, sivuvaikutukset voivat liittyä triptaanien vaikutukseen ruoansulatuskanavan toimintaan. Migreenin ja IBS:n välisen suhteen parempi ymmärtäminen voi johtaa molempien sairauksien tehokkaampaan hoitoon.