Sia le placche amiloidi che gli ammassi neurofibrillari sono chiaramente visibili al microscopio nel cervello di AD. Le placche sono depositi densi, per lo più insolubili di proteine e materiale cellulare all'esterno e intorno ai neuroni. Gli aggregati sono fibre intrecciate insolubili che si accumulano all'interno della cellula nervosa. Sebbene molte persone anziane sviluppino alcune placche e aggregati, il cervello dei pazienti con AD li ha in misura molto maggiore e in diverse posizioni cerebrali.