神經元纖維纏結隨老年性癡呆的發展而增多，并與臨床癡呆程度相關。神經元纖維纏結的主要成分是成對螺旋絲。成對螺旋絲形成平行束狀以細絲彼此連接成混合微絲，成對螺旋絲表現獨特的不溶解性和對蛋白酶解的抵抗性。成對螺旋絲的亞單位主要是過度磷酸化的Tau蛋白。
應用CT對癡呆患者進行海馬體積測量，發現87%～95%的個體中有海馬萎縮。主要表現為在軸位切面上，側腦室脈絡膜裂擴大。對非癡呆正常老年人研究表明，隨著年齡的增長，海馬萎縮的概率在增加，但遠遠低于老年性癡呆患者。跟蹤調查顯示，發生海馬萎縮的正常老年人其發生老年性癡呆潛在危險性的比率明顯高于海馬體積正常的老年人。