O álcool é uma substância lipofílica e entra facilmente no cérebro através da barreira hemato-encefálica. Os órgãos do corpo humano que contêm a maior quantidade de gordura são os tecidos neurais, sendo o cérebro no topo, especialmente o córtex cerebral e a formação reticular a mais sensível. Em geral, os adultos que bebem mais de 250 ML de vinho branco por dia durante 10-20 anos podem desenvolver alcoolismo crónico, e a atrofia cerebral é quase universalmente observada no alcoolismo crónico. Da mesma forma, o álcool pode danificar directamente o córtex cerebral e áreas subcorticais, causando desidratação, degeneração e necrose das células cerebrais, resultando na atrofia dos corpos das células nervosas e causando uma maior resistência capilar cerebral, diminuição do fluxo sanguíneo, e oclusão de pequenas artérias profundas. O cérebro acaba por sofrer alterações funcionais e morfológicas sob isquemia e hipoxia crónicas, resultando em atrofia cerebral difusa. Autopsias de pacientes que morrem de alcoolismo crónico revelam redução do peso cerebral, atrofia cortical, aumento do espaço perirrinal, aumento dos ventrículos e redução do volume de matéria branca no cérebro. Além disso, em doentes com alcoolismo crónico, há um aumento do teor de água e uma diminuição dos lípidos na matéria branca do cérebro, bem como alterações patológicas tais como gliose, edema e desmielinização. Foi relatada uma prevalência significativamente mais elevada no grupo de atrofia cerebral do que no grupo de controlo. O envelhecimento e a morte das células nervosas e a perda maciça de gangliosídios também levam à atrofia cerebral, que também pode causar memória e declínio cognitivo. A relação entre a gravidade da atrofia cerebral e o grau de demência também tem sido demonstrada em estudos relacionados com alterações demenciais em pacientes com demência por enfarte múltiplo.