Nadmierna lub długotrwała aktywacja receptorów NMDA może prowadzić do zwiększonego napływu jonów wapnia do neuronów i uczestniczyć w procesie ekscytotoksyczności. Memantyna charakteryzuje się stosunkowo szybkim odłączaniem od kanału receptora NMDA, dzięki czemu w stężeniach terapeutycznych silniej ogranicza patologicznie przedłużoną aktywację receptora niż krótkotrwałą aktywność związaną z fizjologiczną neurotransmisją.
Zastosowanie kliniczne Choroba Alzheimera Memantyna jest dopuszczona do stosowania w leczeniu choroby Alzheimera o umiarkowanym lub ciężkim nasileniu.
Przegląd systematyczny Cochrane z 2019 roku obejmował 44 randomizowane badania kliniczne, w których uczestniczyło łącznie prawie 10 000 osób z różnymi postaciami otępienia. W przypadku umiarkowanej i ciężkiej choroby Alzheimera dane z badań obejmujących około 3700 uczestników wskazywały na niewielką korzyść kliniczną memantyny w porównaniu z placebo. Dotyczyła ona funkcji poznawczych, codziennego funkcjonowania, ogólnej oceny klinicznej oraz zaburzeń zachowania i nastroju.
Korzyść obserwowano zarówno podczas stosowania memantyny w monoterapii, jak i u chorych przyjmujących jednocześnie inhibitory acetylocholinoesterazy.