腦動脈硬化時可造成腦組織供血不足，導致大腦廣泛而散在缺血變。本病的早期表現與神經衰弱很相似。其主要的特點是，多數患者有頭昏及眩暈，并可伴有耳鳴。患者感到走路不穩，甚至有失去平衡之感。患者還有非持續性的頭部鈍痛，多以后枕部及前額部為重。大部分患者有睡眠障礙。表現為睡眠不深，容易醒，醒后很長時間不能再入睡。此外，患者還有明顯的易疲勞感和注意力難以集中。患者還會逐漸出現近事記憶障礙，特別是對人名和數字的記不住表現得尤為明顯，而人格及其他智能，如判斷、推理和計算等功能，可在相當長一段時期內保持完整。他們常常覺察到這些障礙，因此會竭盡努力來掩飾和彌補自己的記憶缺陷，亦可能主動求治，也有人對此并無認識，他們經常失落物品而歸咎他人。患者的情緒變得不穩、脆弱、激惹性增高，常與人爭吵，因細微小事而痛哭流涕，或欣快大笑，或勃然大怒，也可見抑郁、多疑、焦慮等癥狀。

腦動脈硬化出現的神經衰弱癥狀與單純神經衰弱有所不同。前者發病的年齡多在40～50歲以后，一般沒有明顯的精神因素。臨床檢查和化驗時可發現患者的眼底視網膜動脈、心腎動脈都有硬化以及血脂升高等。借助這些可以將兩者加以鑒別。