Disfunção temporomandibular (DTM) é um termo coletivo para os problemas clínicos que envolvem a musculatura da mastigação, articulação temporomandibular (ATM), estruturas associadas ou ambas. A cefaléia é um sintoma que aparece freqüentemente associado à DTM. Estudos epidemiológicos indicam forte associação entre dor de cabeça e DTM, porém essa interação ainda é passível de discussões. Um dos principais achados apresentados na literatura é que parece haver uma importante interação no processamento das dores provenientes das cefaléias e das DTMs. Estudos têm mostrado que a fisiopatologia de ambas está intimamente relacionada com os núcleos do nervo trigêmeo. Neurônios no núcleo caudado trigeminal integram informações aferentes de tecidos intra e extracranianos. Com base nessas investigações podemos sugerir que apesar de vários mecanismos distintos estarem presentes na fisiopatologia das cefaléias e das DTMs, as mudanças ocorridas nos padrões neuromusculares têm fundamental papel na patogênese dessas queixas. Há necessidade de mais estudos populacionais e longitudinais para se determinar melhor a etiologia e a relação entre cefaléia e DTM.