Toksyna botulinowa jest silnie działającą naturalną toksyną, która powoduje zahamowanie uwalniania acetylocholiny (neuroprzekaźnika odpowiedzialnego za przekazywanie impulsów między nerwami, a mięśniami). Toksyna botulinowa blokuje połączeniapomiędzy zakończeniami nerwów, a unerwianymi przez nie mięśniami, czyli blokuje tak zwane synapsy nerwowo - mięśniowe. Nie dochodzi wtedy do skurczów porażonego mięśnia.

Zabieg polega na określeniu, które partie mięśni głowy uciskają lub w inny sposób drażnią nerwy odpowiedzialne za migrenę. Toksyna botulinowa wstrzykiwana jest do wybranych partii mięśni, które w ten sposób są blokowane i rozluźniane.

Pierwsze efekty leczenia są zauważalne po 3-5 dniach od zabiegu. Blokada zakończeń nerwowych utrzymuje się przez 4–6 miesięcy.Kolejna sesja leczenia może być przeprowadzona po wygaśnięciu efektu poprzedniej.