阿尔茨海默病的确切发病机制不清，目前主要有以下三种假说：

l 最为普遍的假说是β- 淀粉样蛋白级联假说。Αβ42 增加并形成寡聚体(淀粉样斑块)是 AD 的直接杀手，对神经细胞具有直接毒性且可破坏神经递质传递。

l 阿尔茨海默病的另一个特征则是神经纤维缠结(NFT)，由不溶性 Tau 蛋白所致。过度磷酸化的 Tau 蛋白可损伤轴突，与淀粉样斑块相比，神经纤维缠结与神经元丢失及认知功能损坏的关系更为密切。

l 第三个也是最早的假说，即阿尔茨海默病与神经递质乙酰胆碱及谷氨酸水平密切相关。脑内乙酰胆碱水平降低可引起记忆力下降，相反谷氨酸水平升高可致神经元兴奋性中毒而死亡。