En las pruebas de neuroimagen, la atrofia es menor que en la enfermedad de Alzheimer, sobre todo en la región del hipocampo. Los estudios de RM muestran una atrofia difusa de intensidad variable a veces de predominio prefrontal y una atrofia de la región temporomedial menor que en el Alzheimer.

En la PET el defecto funcional cortical es mayor que en la enfermedad de Alzheimer y se extiende selectivamente hacia las regiones posteriores en el área visual primaria y áreas asociativas temporales, parietales y occipitales.

Algunos estudios del líquido cefalorraquídeo en la demencia de los cuerpos de Lewy han mostrado unos niveles elevados o normales de proteína tau y disminución del b-amiloide