神经元纤维缠结随老年性痴呆的发展而增多，并与临床痴呆程度相关。神经元纤维缠结的主要成分是成对螺旋丝。成对螺旋丝形成平行束状以细丝彼此连接成混合微丝，成对螺旋丝表现独特的不溶解性和对蛋白酶解的抵抗性。成对螺旋丝的亚单位主要是过度磷酸化的Tau蛋白。
应用CT对痴呆患者进行海马体积测量，发现87%～95%的个体中有海马萎缩。主要表现为在轴位切面上，侧脑室脉络膜裂扩大。对非痴呆正常老年人研究表明，随着年龄的增长，海马萎缩的概率在增加，但远远低于老年性痴呆患者。跟踪调查显示，发生海马萎缩的正常老年人其发生老年性痴呆潜在危险性的比率明显高于海马体积正常的老年人。
