皮質(zhì)路易體是一種嗜伊紅染色包涵體，與帕金森病的腦干路易體不能區(qū)分，路易體癡呆與阿爾茨海默病的病理變化既有相似之處，也有不同之處。路易體癡呆也有老年斑和神經(jīng)原纖維纏結(jié)（NFT），但路易體癡呆的老年斑顯示出是一種病理性衰老，因老年斑中沒有tau蛋白免疫反應炎性成分，老年斑的多少與皮質(zhì)路易體密切相關(guān)。有大約50%的路易體癡呆患者有神經(jīng)原纖維纏結(jié)和神經(jīng)元網(wǎng)線，但路易體癡呆的神經(jīng)原纖維纏結(jié)多不損及海馬，而阿爾茨海默病患者的海馬幾乎都嚴重損害。路易體癡呆的病理變化特點有除皮質(zhì)下神經(jīng)核中大量存在路易體外，大腦皮質(zhì)也廣泛存在，特別是扣帶回、島葉和海馬旁皮質(zhì)數(shù)量最多；皮質(zhì)路易體主要見皮質(zhì)內(nèi)層中的中小錐體細胞中，海馬中幾乎沒有路易體形成；大腦皮質(zhì)的老年斑為非炎性老年斑，神經(jīng)原纖維纏結(jié)不累及海馬。

路易體癡呆的神經(jīng)生化改變與其組織病理損害有關(guān)。黑質(zhì)紋狀體損害致豆狀核多巴胺（DA）下降，前腦Meynert神經(jīng)核受損致皮質(zhì)膽堿乙酰轉(zhuǎn)移酶（CHAT）和乙酰膽堿下降。膽堿乙酰轉(zhuǎn)移酶的下降水平甚至比阿爾茨海默病嚴重，但海馬區(qū)除外，因路易體癡呆的海馬?？擅庠鈸p害。有幻覺的患者比沒有幻覺的患者的膽堿能遞質(zhì)系統(tǒng)損害更嚴重，但沒有幻覺的患者的5-羥色胺（5-HT）能遞質(zhì)系統(tǒng)損害更嚴重。這種神經(jīng)生化缺陷的不同對藥物治療來說可能具有一定的價值。