การวินิจฉัยโรคอัลไซเมอร์ประกอบด้วย ๒ ขั้นตอน คือ

            ภาวะสมองเสื่อมประกอบด้วยการสูญเสียความจำ ร่วมกับอาการอื่นๆ อย่างน้อยอีก ๑ อย่าง ได้แก่

                ๑) ความผิดปกติของการพูด (aphasia)

                ๒) ความผิดปกติของการใช้งาน (apraxia)

                ๓) ความผิดปกติของการระลึกรู้ (agnosia)

                ๔) ความผิดปกติของการวางแผนงาน หรือบริหารงาน (disturbance in executive function)

            โรคอัลไซเมอร์เป็นสาเหตุสำคัญของภาวะสมองเสื่อม โรคนี้มีลักษณะเด่น คือ จะมีการเริ่มต้นของโรค แบบค่อยเป็นค่อยไป ทีละน้อย และมีอาการเพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ ตามลำดับในการสูญเสียการปฏิบัติทางปริชาน (cognitive function) ของสมอง โดยที่ประสาทการทำงานด้านกำลังกล้ามเนื้อ และประสาทสัมผัสรับรู้ของสมองจะยังคงดีอยู่จนถึงระยะท้ายๆ ของโรค ในระยะแรก ของโรคอัลไซเมอร์ ผู้ป่วยจะสูญเสียทางด้านความจำเป็นหลัก ต่อมาจะมีความยากลำบาก ในการเรียนรู้สิ่งใหม่ๆ หรือจดจำสิ่งใหม่ๆ ส่วนอาการผิดปกติ ในด้านการใช้ภาษาอาจพบร่วมกันในระยะนี้ เช่น การเรียกชื่อสิ่งของไม่ได้ การหาคำพูด และนึกคำพูดไม่ออก ตลอดจนลืมแนวคิด หรือลืมทฤษฎีต่างๆ ที่เคยรู้ อาการทางสมองอื่นๆ ที่ผิดปกติ อาจพบร่วมกันได้ในระยะแรกนี้ เช่น การทำกับข้าวผิดวิธี การขับรถหลงทาง การบริหารเงินทองผิดพลาด การใช้โทรศัพท์ไม่ถูกต้อง อาการเหล่านี้ ญาติหรือผู้ใกล้ชิดอาจสังเกตเห็น และถือว่า เป็นอาการเตือนของโรคได้ ในขณะที่กิจวัตรประจำวันด้านอื่นๆ ของผู้ป่วย อาจเป็นปกติดี เช่น การรับประทานอาหาร การแต่งตัว การอาบน้ำ การดูแลความสะอาดของร่างกาย ตลอดจนการเข้าสังคม

            ขณะที่โรคดำเนินต่อไป จะยิ่งสูญเสียความสามารถในการเรียนรู้มากขึ้นเรื่อยๆ ตามลำดับ รวมทั้ง มีการหลงลืมความจำเก่าๆ มากขึ้น การสูญเสียด้านความสามารถในการรับรู้ หรือปริชานจะเป็นมากขึ้น เช่น การพูด การใช้งาน การทราบเวลา สถานที่ บุคคล การเห็นและรู้ทิศทาง สูญเสียการตัดสินใจ และการทำงาน ด้านการวางแผนการบริหารงาน การคิดเชิงนามธรรม การใช้เหตุผล ตลอดจนขั้นตอนของการดำเนินงาน สำหรับการเปลี่ยนแปลงด้านอารมณ์และบุคลิกภาพนั้น อาจเกิดขึ้นได้ในตลอดช่วง ของการดำเนินโรค เช่น ในระยะแรกของโรค ผู้ป่วยอาจมีปัญหาด้านบุคลิกภาพเปลี่ยนไปจากเดิม หงุดหงิด มีความหวาดระแวง วิตกกังวล หรือซึมเศร้าได้ ต่อมาในระยะกลางของโรค ผู้ป่วยอาจมีปัญหาด้านหลงผิด ประสาทหลอน ก้าวร้าว และเดินไปมาวุ่นวาย ปัญหาเหล่านี้จะก่อให้เกิดความยากลำบากในการดูแลผู้ป่วยอย่างยิ่ง

            ผู้ป่วยโรคอัลไซเมอร์ ราวร้อยละ ๙๐ สามารถให้การวินิจฉัยโรคได้ง่าย โดยการซักประวัติ การตรวจร่างกายทั่วไป ประกอบกับการตรวจร่างกายทางระบบประสาท และการตรวจประเมิน ทางด้านจิตประสาท ในทางเวชปฏิบัติ เมื่อพบผู้ป่วยที่มีภาวะสมองเสื่อม จำเป็นต้องซักประวัติ เกี่ยวกับการใช้ยาของผู้ป่วยเสมอ เพราะมียาหลายชนิด ที่อาจทำให้มีความผิดปกติของความจำ และสูญเสียความสามารถ ด้านการรับรู้ได้

            การวินิจฉัยโรคอัลไซเมอร์ นอกจากจะอาศัยลักษณะอาการและอาการวิทยาทางคลินิก ดังกล่าวแล้ว ยังมีการสืบค้นทางด้านรังสีวิทยาที่จะช่วยยืนยันการวินิจฉัยโรคได้อีกด้วย ได้แก่

            ๑. การตรวจคอมพิวเตอร์สมอง (CT-brain scan)

            สิ่งที่จะต้องตรวจพบในภาพคอมพิวเตอร์สมอง คือ มีเนื้อสมองฝ่อทั่วทั้งสมอง พร้อมกับมีโพรงสมองขยายใหญ่ขึ้น ร่วมกับการเปลี่ยนแปลงของใยประสาท ในสมองส่วนกลางทั่วไป อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงที่เห็น ในภาพคอมพิวเตอร์สมองนี้ อาจพบในโรคความเสื่อม ของระบบประสาทส่วนกลางอื่นๆ ที่ไม่ใช่โรคอัลไซเมอร์ด้วยก็ได้ เช่น โรคฮันทิงตัน และโรคพิก (Pick's disease)