A presença de atrofia cerebral pode causar tonturas. A atrofia cerebral refere-se à atrofia do próprio tecido cerebral, onde o volume do tecido cerebral encolhe e o número de células cerebrais diminui, causando um declínio contínuo das capacidades funcionais do cérebro e uma redução da função cognitiva do indivíduo. Se ocorrer atrofia cortical difusa, pode ocorrer demência, declínio mental, perturbações da memória e também tonturas. A tonturas é um dos sintomas clínicos importantes da atrofia cerebral, e cedo os pacientes podem experimentar tonturas, dores de cabeça, insónia e sonhos excessivos. O número decrescente de nervos ou células no cérebro também afecta os vasos sanguíneos normais do cérebro, resultando em isquemia crónica e hipoxia no cérebro, o que também pode causar tonturas. Os ventrículos aumentados e o volume reduzido do tecido cerebral afectam a função cognitiva normal, e quando os pacientes se apercebem disso experimentam perturbações psicológicas significativas e podem ficar tontos como resultado da perturbação dos nervos vegetativos.