De potentiella orsakerna till hjärnatrofi är många. I många fall kan hjärnatrofi orsakas av någon typ av neurologisk sjukdom, vilket är vilken sjukdom som helst som påverkar sammansättningen av det centrala nervsystemet. Hjärnatrofi orsakas också ibland av traumatisk hjärnskada, såsom skador som ådragits i en bilolycka. Hjärnatrofi uppstår när, av någon anledning, neuroner, eller hjärnceller, minskar eller blir ineffektiva, vilket leder till en minskning av hjärnvävnaden. Hjärnatrofi är också allmänt känd som cerebral atrofi.
Det finns hundratals neurologiska störningar som kan listas som potentiella orsaker till hjärnatrofi. Några välkända exempel är cancer, stroke, epilepsi, Alzheimers sjukdom och AIDS. Hjärnatrofi är i själva verket ett slags neurologisk störning i sig, om än ett sekundärt tillstånd orsakat av föregående faktorer. Inte alla neurologiska störningar är säkra orsaker till hjärnatrofi. Vissa människor kan leva med tillstånd som epilepsi eller multipel skleros, till exempel utan att drabbas av hjärnatrofi. Andra neurologiska störningar påverkar ryggmärgen eller nerverna utan att försämra hjärnans funktion.
Vissa orsaker till hjärnatrofi är mer sällsynta och därför mindre kända. Huntingtons sjukdom är till exempel en genetisk störning som får hjärnceller att degenerera. Krabbes sjukdom orsakar hjärnatrofi genom att attackera myelinskidan som skyddar nervceller.
Hjärnatrofi kan också uppstå som ett resultat av huvudtrauma. Hjärnatrofi till följd av huvudskador kallas ofta hjärnskador. I sådana fall dör delar av hjärnan bokstavligen av som ett resultat av trubbig kraft.
Hjärnatrofi orsakar ofta en rad sekundära tillstånd och symtom, såsom demens, kramper och afasi. Individer med demens har svårt att minnas personer, uppgifter och händelser, vilket ofta försämrar deras förmåga att arbeta och umgås normalt. Ibland är regressionen så allvarlig att den till och med kan försämra personens förmåga att leva självständigt. Demens har olika former av svårighetsgrad: vissa former är mycket milda och går lätt att leva med; andra, såsom Alzheimers sjukdom, är tillräckligt försvagande för att kräva konstant läkarvård.
Kramper är kramper som orsakas av onormal hjärnaktivitet. Vissa anfall beror på redan existerande tillstånd som epilepsi. Andra kan dock orsakas av hjärnatrofi. Alla anfall är inte tillräckligt allvarliga för att orsaka betydande skada, men vissa, till exempel grand-mal och epileptiska anfall, kan vara ganska farliga.
Ett av huvudsymtomen på hjärnatrofi som kallas afasi uppstår när områden i hjärnan som har att göra med språk har försämrats. Drabbade individer kan ha svårt att tala, läsa och skriva. Afasi kan få individer att prata nonsens, som med Wernickes afasi. I andra former behåller individer hjärnfunktionen som gör att de kan tala logiskt, men deras tal är långsammare och svårare. Sådana individer är vanligtvis medvetna om sin funktionsnedsättning och blir ofta förståeligt nog frustrerade.