La amnesia anterógrada puede ocurrir por daños a por lo menos las siguientes tres áreas distintas del cerebro:

–        Daños en el hipocampo y las áreas asociadas en los lóbulos temporales del cerebro

Es la primera y la más estudiada. El hipocampo parece actuar como una “puerta” a través de la cual la información nueva debe pasar antes de ser almacenada permanentemente en la memoria. Si está dañado, no puede entrar nueva información en la memoria, aunque la información más antigua que ya ha pasado por la puerta de entrada puede estar segura. Los daños en el hipocampo (y los lóbulos temporales mediales) pueden ocurrir después de un ictus o un aneurisma en una de las arterias que suministra sangre a estas áreas, así como después de un ataque de epilepsia, encefalitis, hipoxia, intoxicación por monóxido de carbono, estar a punto de ahogarse o cerca de la asfixia y las primeras etapas de la enfermedad de Alzheimer. Algunos daños en el hipocampo también se producen en el curso normal del envejecimiento.

–        Daños en el cerebro anterior basal

Son un grupo de estructuras que producen acetilcolina, una sustancia química que ayuda a las células del cerebro a almacenar información nueva durante el aprendizaje. El cerebro anterior basal puede verse afectado por un aneurisma de la arteria comunicante anterior, que suministra sangre al cerebro anterior basal.

–        Daños en el diencéfalo

Son un conjunto de estructuras profundas del cerebro, como los núcleos del tálamo medial. En la actualidad no se sabe muy bien por qué el daño a estas áreas del cerebro a veces produce un déficit de memoria selectiva como la amnesia. La enfermedad de Korsakoff es un síndrome que puede dañar el diencéfalo y causar amnesia anterógrada.