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遗传基因学说认为任何生物都按照“出生—发育—成熟—衰老—死亡”五个阶段完成生命的全过程，这是生物“内在”属性，是生物体内“生物钟”控制下程序化的进程。20世纪50年代，美国遗传学家瓦特逊进一步证明，支配寿命的生物钟是位于细胞核内染色体的脱氧核糖核酸（deoxyribonucleic acid，DNA）中的遗传基因，占据DNA分子的一个小段，通过一定控制渠道去支配整个DNA结构，进而支配细胞分裂、生长、代谢及生命全过程。每种生物都有其特定的遗传基因，通过生殖细胞一代一代地遗传下去，呈现出各种不同的生命曲线和寿限。1961年，美国学者海弗利克发现了细胞的有限分裂现象，他通过动物实验证明，细胞在体外培养传代次数与其所组成的机体的寿命长短有关，寿命长的动物其细胞分裂次数较多，寿命短的动物其细胞分裂次数按其寿命依次递减。人胚成纤维细胞分裂50次左右，按其分裂周期24年推算，人的最高自然寿限是120岁。
也有学者提出了端粒学说，认为端粒是分布于染色体末端的结构，防止染色体末端基因丢失。人在生长发育中，细胞不断分裂，端粒区由于分裂不完全而有缩短的现象，染色体DNA每分裂一次，端粒区就缩短一截，人体成纤维细胞每年缩短十几个碱基，当染色体DNA短到一个极限时，细胞的繁殖就不能再继续进行，故有学者认为端粒区就是生物体内的“生物钟”。
1956年英国科学家哈曼提出自由基对机体具有损伤和加速衰老的作用，引起了广泛的关注，并得到了大量的实验证实。特别是1992年哈曼再次对该理论进行了阐述，使得自由基学说成为人体衰老最具代表性和指导意义的学说之一。
人体内的自由基主要是氧自由基，它具有很强的氧化作用，可使细胞膜上的不饱和脂肪酸发生过氧化，破坏生物膜结构并形成脂褐素。在脂质过氧化过程中生成的丙二醛，使DNA发生交联或断裂失活，不易酶解，且随年龄增加而形成脂褐素沉积物，生物膜破坏和脂褐素在细胞中的过量蓄积便会导致细胞死亡。随着人年龄的增长，心肌、神经等细胞内的脂褐素含量逐渐增多，细胞死亡也随之增加，这就是衰老的主要特征之一。若脂褐素在皮肤组织中聚集过多，则形成可以看得到的“老年斑”。自由基对机体的损害是多方面的，它能破坏核酸、蛋白质、DNA、细胞膜及酶的结构，引起广泛的代谢紊乱，促进肿瘤、动脉硬化和冠状动脉硬化性心脏病（简称冠心病）、高血压病、免疫性疾病的发生。
免疫系统是人体最重要的调节系统之一，主要由胸腺、骨髓、脾脏和分布全身的淋巴结组成。胸腺分泌胸腺素，制造T淋巴细胞，负责细胞免疫；骨髓分泌B淋巴细胞，形成抗体，负责体液免疫；脾脏和淋巴结则是淋巴细胞居留处。此外，还有广泛分布在体内的巨噬细胞，负责清除抗原物质、非抗原物质和衰老、死亡的细胞，且能给淋巴细胞提供抗原，引起有效的免疫反应。组织周密的免疫系统形成免疫监视、免疫自稳和免疫防御等多方面生理功能，在战胜入侵病菌，保持健康方面起关键作用。
随着人年龄的增长，机体的免疫器官逐渐老化萎缩，胸腺的重量在人体50岁时仅是性成熟时的15%。免疫细胞减少或比例失调，主要表现为T细胞和B细胞减少，淋巴细胞转化率下降，自然杀伤细胞活性下降，白细胞介素和神经白细胞素的活性也有不同程度的降低，免疫球蛋白A和免疫球蛋白G升高，免疫球蛋白M无明显改变，但血清天然抗体滴度下降，引起细胞免疫和体液免疫功能降低，使老年人易患感染性疾病。自身抗体增多可导致慢性胃炎、甲状腺功能亢进症等疾病，动脉硬化、冠心病、高血压病、肥胖、糖尿病等也与自身抗体有关。当自身抗体升高时，心血管疾病的发病率升高2.1倍。此外，免疫功能低下，还易发生肿廇、自身免疫性疾病等，引起机体衰老和死亡。