Attualmente, la causa dell'Alzheimer non è conosciuta, ma negli anni sono stati identificati diversi fattori di rischio che ne aumentano la probabilità di sviluppare la malattia.
Sulla base delle attuali conoscenze si ritiene che le alterazioni biologiche associate all'Alzheimer inizino 15-20 anni prima che i disturbi (sintomi) siano evidenti. Durante questo stadio, definito preclinico, nel cervello cominciano a comparire i cambiamenti strutturali dovuti alla perdita di neuroni.
Inizialmente, il processo degenerativo coinvolge alcune aree come l'ippocampo, una parte del cervello essenziale nella formazione della memoria, per estendersi successivamente in maniera diffusa alla corteccia cerebrale, la parte più esterna del cervello che controlla e integra le capacità cognitive, i movimenti volontari e le funzioni sensoriali. 
Le analisi delle alterazioni dei tessuti (analisi istopatologiche) eseguite nelle persone malate di Alzheimer dopo la loro morte, rivelano una riduzione delle dimensioni di alcune parti del cervello (atrofia cerebrale), un aumento dell'ampiezza dei solchi che lo percorrono e del volume delle cavità presenti al suo interno, i ventricoli. A livello microscopico e cellulare sono presenti alcune alterazioni istologiche caratteristiche, come gli aggregati filiformi di proteina tau e i grovigli della proteina (o peptide) beta-amiloide (Aβ). Anche se non definivamente accertato, si ritiene che l'accumulo di queste proteine sia la causa principale della perdita di neuroni nella malattia di Alheimer. 
I fattori di rischio riconosciuti, in grado di aumentare la probabilità che possa svilupparsi la malattia, includono:

età, la vecchiaia di per sé non causa l'Alzheimer ma rappresenta il maggiore fattore di rischio per la sua comparsa. Infatti, l’Alzheimer si manifesta in una persona su 20 oltre i 65 anni (1 su 100 tra i 65 e 74 anni, 1 su 14 tra 75 e 85 anni e 1 su 5 oltre gli 85)
genere, il sesso femminile è maggiormente colpito dall'Alzheimer, anche se non se ne conosce ancora il motivo preciso
storia familiare, solo nel 10% dei casi la malattia si verifica in più individui della stessa famiglia (familiarità). Tuttavia, coloro che hanno parenti con la demenza di Alzheimer mostrano una maggiore probabilità di svilupparla ed il rischio aumenta se la malattia compare nelle diverse generazioni. I geni, le unità ereditarie fondamentali degli organismi viventi, localizzati in esatte posizioni all'interno del DNA, rappresentano il mezzo attraverso cui le caratteristiche ereditarie sono trasmesse all'interno di una famiglia. Dunque, anche i geni e le loro mutazioni, ossia le alterazioni che avvengono nella loro struttura, possono avere un ruolo nello sviluppo della demenza. Studi condotti su circa 600 famiglie nel mondo, hanno rilevato come l'ereditarietà sia un fattore responsabile della trasmissione della malattia nelle varie generazioni. Si tratta dell’Alzheimer di tipo familiare, forma molto rara in cui una mutazione viene “trasmessa” con il DNA da genitore a figlio. Le persone con tali forme tendono a sviluppare la malattia molto presto, intorno ai 30, 40 o 50 anni di età. Studi sulle famiglie colpite hanno dimostrato che la malattia è determinata da una mutazione in uno dei seguenti geni:


il gene APP: dà le istruzioni per la produzione della proteina precursore dell'amiloide, o APP, presente sul cromosoma 21
i geni PSEN-1 e PSEN-2: danno le istruzioni per la produzione, rispettivamente, delle proteine presenilina 1 (PS-1) e presenilina 2 (PS-2); questi geni sono presenti, rispettivamente, sul cromosoma 14 e sul cromosoma 1



Nei casi di Alzheimer familiare, il figlio di un genitore malato possiede il 50% di possibilità di ereditare la mutazione.

sindrome di Down, le persone con la sindrome di Down sono particolarmente a rischio di sviluppare la demenza di tipo Alzheimer. La sindrome di Down è anche detta trisomia 21 per la presenza, nelle persone che ne soffrono, di tre copie del cromosoma 21 anziché due. Ciò determina anche la presenza di una copia in più del gene della proteina precursore dell’amiloide (APP) situata sul cromosoma 21. Una maggiore produzione dell’APP determina una maggiore formazione di placche amiloidi e, per questo motivo, circa il 50% delle persone Down intorno ai 60 anni di età sviluppano la demenza di Alzheimer
traumi cerebrali
geni di rischio, la presenza di forme diverse (alleli) di alcuni geni aumenta la probabilità di sviluppare la malattia, pur non essendo condizione necessaria e sufficiente affinché ciò avvenga. Il più conosciuto e studiato tra i geni che aumentano il rischio di sviluppare la malattia di Alzheimer è il gene dell’apolipoproteina E, o APOE, situato sul cromosoma 19. Il gene APOE regola il metabolismo dei grassi (lipidi), incluso il colesterolo, ed esiste in tre differenti forme (alleli): epsilon (e)2, e3 ed e4. Ogni individuo possiede due copie del gene APOE e, quindi, nasce con la possibilità di avere una delle sei combinazioni possibili: e2/e2, e2/e3, e3/e3, e2/e4, e3/e4 o e4/e4. La combinazione APOE e4/e4 è associata con il più alto rischio di sviluppare l’Alzheimer
malattie preesistenti, la presenza di altre malattie (comorbidità) quali, ad esempio, il diabete, l’ipertensione, l’obesità, può favorire la comparsa dell’Alzheimer