Les maladies neurodégénératives associées aux démences représentent un enjeu majeur de santé publique, avec une prévalence croissante et un diagnostic encore trop souvent tardif. Dans ce contexte, l'imagerie métabolique occupe une place centrale pour la détection précoce, le diagnostic différentiel et le suivi évolutif des troubles cognitifs. La tomographie par émission de positons (TEP), en particulier au [ ¹⁸ F]-fluorodésoxyglucose (FDG), permet d'explorer le métabolisme cérébral, reflet indirect de l'activité synaptique, souvent altéré avant l'apparition des anomalies structurelles visibles en imagerie par résonance magnétique (IRM). L'article rappelle les bases physiopathologiques du métabolisme cérébral, du couplage neurovasculaire et de la neurotransmission, qui fondent l'interprétation des images métaboliques. La TEP-FDG constitue le pilier fonctionnel de l'imagerie des démences, avec des profils métaboliques caractéristiques selon les étiologies : hypométabolisme temporopariétal et du précunéus dans la maladie d'Alzheimer, frontal et temporal antérieur dans les dégénérescences lobaires frontotemporales, occipital avec cingulate island sign dans la démence à corps de Lewy, ou encore atteintes sous-corticales et cérébelleuses dans certains parkinsonismes atypiques. Au-delà du FDG, l'article décrit l'apport croissant des autres radiotraceurs TEP, notamment les traceurs amyloïdes et tau, qui permettent de visualiser in vivo les dépôts protéiques caractéristiques et de s'inscrire dans le cadre conceptuel AT(N). L'imagerie dopaminergique (TEP-FDOPA, SPECT-DAT) joue également un rôle clé dans le diagnostic différentiel des syndromes parkinsoniens et des démences associées. L'intégration multimodale (TEP-IRM ou TEP-TDM), l'analyse quantitative et l'intelligence artificielle renforcent la précision diagnostique et pronostique, tout en posant des enjeux de standardisation et de validation. Malgré certaines limites liées au vieillissement cérébral et au recouvrement des profils métaboliques, l'imagerie métabolique s'impose comme un outil indispensable de la médecine de précision dans les démences, au carrefour de la clinique, de la physiopathologie et des thérapeutiques émergentes.