O diagnóstico definitivo de demência de Alzheimer pode ser firmado com exames de imagem como Tomografia Computadorizada (CT) de crânio e SPECT (Tomografia por Emissão de Fóton Único).

Para o diagnóstico de demência vascular, é necessária a associação de quadro clínico demencial com alterações compatíveis (evidências de áreas de infarto cerebral e alargamento ventricular, por exemplo), em exames de imagem, como tomografia computadorizada e ressonância magnética de crânio.

As dosagens séricas de proteína precursora de amiloide e de colinesterase são marcadores biológicos importantes, no caso da doença de Alzheimer.

A doença de Pick é uma importante causa reversível de demência.