Considerando a urgência em se determinar biomarcadores específicos e precoces da doença de Alzheimer (DA), realizou-se pesquisa bibliográfica no banco de dados Pubmed com os termos “Alzheimer disease” e “Diffusion Magnetic Resonance Imaging” objetivando-se revisar conceitos e utilidades clínicas da imagem do tensor de difusão (DTI) na avaliação da DA. A análise dos resumos selecionados mostrou que as principais medidas da DTI, anisotropia fracional e coeficiente de difusão aparente, indicadores de integridade dos feixes nervosos fornecem uma análise direta das fibras de substância branca e podem ser utilizadas como biomarcadores da DA. Estes achados correlacionaram-se com avaliações neuropsicológicas, taxa de progressão da DA e identificou grupos heterogêneos como declínio cognitivo leve, DA e outras demências. Apesar dos vários e consistentes achados da DTI na DA, ainda tem-se carência de conhecimento e pesquisas nesta área. DTI não está pronto para o uso clínico e muito trabalho deve ser realizado para obtenção deste objetivo.