阿爾茲海默癥通常對于腦的大體表現就是腦部的萎縮狀況。
病理會出現腦部的體積縮小和重量減輕,腦溝加深變寬,腦回萎縮。尤其是在顳葉以及海馬區的海馬部位會出現明確的萎縮。微觀上的病理學表現是神經炎性斑和神經元的纖維纏結,以及tau蛋白的高度螺旋化而導致的神經元缺失以及相應的膠質增生。這些就是二次海默癥的病理基礎。
一般如果有進行性記憶力障礙甚至認知力障礙的情況,在醫院進行一些影像學檢查,包括CT檢查就會出現一定程度的腦萎縮狀況,腦室擴大。頭部核磁共振顯示得更要清楚一些,會有雙側顳葉海馬部位的萎縮狀況。一些特殊的灌注成像能夠發現,頂葉、顳葉以及尤其是海馬區域的血流和代謝速度的降低,這些都可以成為阿爾茲海默癥的診斷依據。