Točkaste mutacije u genu za prekursor amiloidnog proteina (amyloid precursor protein – APP) na kromosomu 21 dovode do ranog nastanak autosomno dominantnog oblika Alzheimerove demencije. Pronađen je samo mali broj obitelji s Alzheimerovom demencijom koje imaju mutaciju gena za APP.
APP je transmembranski protein koji alfa i beta sekretaze cijepaju u manje jedinice. Djelovanjem alfa sekretaze nastaju netoksični peptidi, a Aβ peptid nastaje cijepanjem APP pomoću beta, i nakon toga gama sekretaze. Tim procesom može nastati ili toksični Aβ42 peptid ili netoksični Aβ40 peptid.
Ispitivanja velikih obitelji s rijetkom, obiteljskom Alzheimerovom demencijom su dovela do otkrivanja 2 dodatna gena koji su nazvani presenilini. Presenilin-1 (PS-1) se nalazi na kromosomu 14, a presenilin-2 (PS-2) se nalazi na kromosomu 1.
Apolipoprotein E (ApoE), koji je uključen u transport kolesterola, kodira gen na kromosomu 19 koji ima ulogu u patogenezi obiteljske Alzheimerove demencije s kasnim oblikom i sporadičnih oblika Alzheimerove demencije. Gen ima tri alela: ε2, 3 i 4, a otprilike 40-65% bolesnika s Alzheimerovom demencijom ima bar jedan ε4 alel u usporedbi s nedementnom populacijom u kojoj je prisutnost tog alela dvostruko manja.