A atrofia cerebral pode ser causada por uma variedade de doenças, tais como herança genética, lesão cerebral traumática, sequelas de envenenamento, enfarte cerebral, doença cerebral de pequenos vasos, encefalite meningite, malformação cerebrovascular, tumor cerebral, convulsões de longa duração, tabagismo e consumo excessivo de álcool, lesões da função tiroideia, arteriosclerose cerebral, intoxicação por gás, alcoolismo, etc. causando destruição do parênquima cerebral e atrofia das células nervosas, das quais o factor causal mais importante é causado pela isquemia crónica a longo prazo dos vasos sanguíneos cerebrais.
Clinicamente, a hipertensão, a dislipidemia e a arteriosclerose cerebral são factores de risco importantes para a atrofia cerebral senil.