El cerebro está compuesto de miles de millones de neuronas interconectadas. Esta enfermedad hace que las conexiones neuronales se pierdan, hasta que las neuronas mueren y el tejido cerebral se pierde.
El cerebro también dispone de sustancias químicas que ayudan a la comunicación mediante estímulos entre las neuronas. Estos «mensajeros químicos» son menos frecuentes en el cerebro de una persona enferma de Alzheimer, por lo que los estímulos no se trasmiten con eficacia.