Demens med Lewy legemer overlapper klinisk med Alzheimers sykdom og Parkinsons sykdom, men er mer assosiert med sistnevnte. Ved DLL antas tapet av kolinerge (acetylkolin-produserende) nevroner å være årsak til nedbrytningen av kognitiv funksjon, som ved Alzheimers sykdom, mens tap av dopaminerge (dopamin-produserende) nevroner antas å være årsak til nedbrytning av motorisk kontroll, som ved Parkinsons sykdom. Dermed ligner DLL både på demens som følge av Alzheimers sykdom og på bevegelsesproblemene ved Parkinsons sykdom. Overlappingen mellom nevropatologi og presenterende symptomer (kognitive, emosjonelle og motoriske) kan gjøre det vanskelig å foreta en nøyaktig differensialdiagnose. Sykdommen forveksles ofte i en tidlig fase med Alzheimers sykdom og / eller vaskulær demens (multi-infarkt demens), selv om Alzheimers sykdom vanligvis starter ganske gradvis mens DLL ofte setter inn raskt eller akutt med en særlig rask forverring i de første månedene. DLL tenderer til å utvikle seg raskere enn Alzheimers sykdom. Til tross for vanskelighetene med å diagnostisere den er rask diagnostisering av DLL viktig på grunn av risikoen for overfølsomhet for nevroleptika, og fordi hensiktsmessig behandling av symptomer kan forbedre livet for både personen med DLL og omsorgspersoner.