1、DNA突变
在生命的维持过程中，细胞需要不断地更新，即老的细胞不断地凋亡，新的细胞不断分裂出来以维持机体的功能。在细胞分裂中，最重要的一步是遗传物质 DNA 的复制，虽然生物体有多种机制保证 DNA 在复制中和复制后产生的新 DNA 与原始 DNA 相同，但是在上亿数量级的基本复制单位（人体有约30亿个碱基对）的情况下总是会有非常小的一部分发生改变，即 DNA 突变。随着个人寿命的延续，细胞分裂的次数增多，小的突变不断累积，最终导致即使是新产生的细胞仍然有功能缺陷存在，生命存在的基本条件不能满足，只能死亡。而且，随着年龄的增大，细胞分裂时更容易产生 DNA 突变。
2、端粒缩短达到极限
科学家在寻找导致细胞死亡的原因时，发现一种叫端粒的存在于染色体顶端的结构。它们就像一顶帽子置于染色体头上。在细胞分裂中，细胞每分裂一次，染色体顶端的端粒就缩短一次，当端粒不能再缩短时，细胞就无法继续分裂了。这时候细胞也就到了普遍认为的分裂50次的极限（这个称作海弗里克极限）并开始死亡。因此，端粒被科学家们视为“生命时钟”。当时钟走到尽头，细胞就只有衰老和死亡，不再产生新细胞来替换执行原来的功能。
3、蛋白质、能量代谢紊乱
随着人体的衰老，蛋白质代谢和能量代谢也会趋于紊乱：如果将人体比作一支军队，那么蛋白质就是人体内生物功能最基础的执行者——士兵，蛋白质稳态对细胞的基础活动十分必要。蛋白质稳态失控的时候，机体会去处理，主要有两套蛋白质分解系统用于蛋白质质量控制，分别是自噬—溶酶体系统和泛素—蛋白酶体系统，这两个系统均起到降解损伤或有毒蛋白质的作用，来清除叛逃的“士兵”，但是它们的功能均随着年龄增大而下降，随着有毒蛋白质的积累，这些叛逃的“士兵”就要出来捣乱了，人体的各项机能也会随之降低。
4、细胞线粒体功能减弱
此外，细胞中的线粒体细胞是我们人体的能量工厂，是真核生物进行氧化代谢的部位。在氧化代谢过程中会形成大量的自由基，自由基对线粒体基因组的损伤很大，一旦线粒体功能异常了，机体的能量代谢体系就出现了问题。随着人体的衰老，线粒体的功能也会随之减弱。