Đại thể: Sự teo não lan tỏa với các nếp nhăn vỏ não giãn rộng, các khe rãnh và các não thất cũng giãn rộng.
Vi thể: Sự giảm sút đáng kể trong các nơ-ron đặc biệt là ở hồi hải mã, chất vô danh, nhân đỏ, vùng vỏ não trán và thái dương đỉnh. Xuất hiện các mảng tơ thần kinh cấu tạo bởi các sợi xoắn kép, các mảng não suy (Senile plaques) với sự lắng đọng mảng amyloid và các thể hốc hạt.
Hóa thần kinh: Giảm sút rõ rệt chất dẫn truyền thần kinh acetylcholin và các dẫn chất truyền thần kinh, điều hòa thần kinh khác.