阿爾茨海默病的病理特征，包括三個方面，第一個叫老年斑，第二個是神經原纖維纏結，第三個就是皮層神經元丟失。老年斑是阿爾茨海默病比較特異的改變，是由于異常的蛋白，即β-淀粉樣蛋白，在細胞外沉積，造成細胞的中毒、壞死。實際上纖維纏結，是由于細胞內異常磷酸化的Tau蛋白聚集所導致。而異常神經元的丟失，是由于各種原因所導致，比如患者年齡增加、環境毒素接觸，以及其他氧化、應激、炎癥等，最終各種因素的作用下，導致人體神經細胞數量減少、細胞體積減小、細胞內細胞器數目減少、內容減少，最終導致皮層神經元的萎縮和功能障礙。目前來講這三個方面，是阿爾茨海默病最主要的病理表現，將阿爾茨海默病患者的大腦做粗略的解剖，可以看到患者表現為腦萎縮，比如腦的重量比正常人重量要輕。另外腦的特殊部位，比如海馬內側面，也都有顯著的萎縮，這些病理特征和腦萎縮，都是患者出現臨床表現的基礎。