Un esame superficiale del cervello può rivelare lesioni evidenti e danni alle arterie. L'accumulo di varie sostanze, come i depositi lipidici e sangue coagulato, appaiono all'esame microscopico. La materia bianca è la più colpita, con evidente atrofia e perdita di tessuto, in aggiunta alla calcificazione delle arterie. Microinfarti possono anche essere presenti nella materia grigia (corteccia cerebrale), a volte in gran numero. In rare occasioni, infarti all'ippocampo o al talamo sono la causa della demenza.