สาเหตุที่แท้จริงของโรคอัลไซเมอร์ยังไม่เป็นที่เข้าใจแน่ชัด แต่ในระดับพื้นฐาน โปรตีนในสมองไม่สามารถทำงานได้ตามปกติ สิ่งนี้รบกวนการทำงานของเซลล์สมองหรือที่เรียกว่าเซลล์ประสาท และกระตุ้นให้เกิดเหตุการณ์ต่างๆ ตามมา เซลล์ประสาทเสียหายและสูญเสียการเชื่อมต่อซึ่งกันและกัน ในที่สุดพวกเขาก็ตาย นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าสำหรับคนส่วนใหญ่ โรคอัลไซเมอร์เกิดจากการผสมผสานระหว่างปัจจัยทางพันธุกรรม วิถีชีวิต และสิ่งแวดล้อมที่ส่งผลต่อสมองเมื่อเวลาผ่านไป ในกรณีน้อยกว่า 1% โรค
อัลไซเมอร์ เกิดจากการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมที่เฉพาะเจาะจงซึ่งเกือบจะรับประกันได้ว่าบุคคลนั้นจะเป็นโรคนี้ ในกรณีเหล่านี้โรคมักเริ่มในวัยกลางคน การพัฒนาของโรคเริ่มหลายปีก่อนที่จะมีอาการแรก ความเสียหายส่วนใหญ่มักเริ่มขึ้นในบริเวณสมองที่ควบคุมความจำ การสูญเสียเซลล์ประสาทจะแพร่กระจายไปยังส่วนอื่นๆ ของสมองในรูปแบบที่สามารถคาดเดาได้ ในระยะท้ายของโรค สมองหดตัวลงอย่างมาก