目前关于衰老机理，有较多学说，如遗传控制学说、自由基损伤学说、代谢产物交联学说，体细胞突变学说，差错累积学说，免疫紊乱学说等。这些学说从不同学科角度对衰老机制进行了较为深入的探索。
1、代谢产物交联学说
代谢产物交联学说(crosslinkagetheory)认为异常或过多的生物大分子交联是衰老的原因。过量的大分子交联，如DNA交联和胶原交联均可损害其功能，引起衰老。胶原与弹力蛋白等交联、脱水，使结缔组织与心肌僵硬，皮肤、肌腱、血管失去弹性。在临床方面胶原交联和动脉硬化、微血管病变有密切关系。蛋白质和DNA等生物大分子可与葡萄糖缓慢非酶促结合而糖基化，这些糖基可逐渐氧化，使蛋白质，脂类与核酸易于聚集，并广泛交联，成为脂褐质老年斑的重要成因。
2、自由基学说
20世纪60年代中期由英国学者Harman首先提出自由基衰老学说(freeradicaltheary)，其后得到许多学者的共识。自由基在机体内有很强的氧化反应能力，且易产生连锁反应。对蛋白质、核酸、脂质等产生伤害作用，从而导致机体的衰老。环境中氧自由基也可损伤蛋白质、DNA、生物膜、线粒体等加快人体的衰老进程。
正常细胞内存在清除自由基的防御系统，包括酶系统，如超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(CSH-PX)；非酶系统，如维生素E、醌类物质等电子受体。大量实验证明，超氧化物坡化酶与抗氧化酶的活性升高能延缓机体的衰老。如Sohal等人(、)将超氧化物歧化酶与过氧化氢酶基因导入果蝇，使转基因株比野生型这两种酶基因多一个拷贝，结果转基因株中酶活性显著升高，平均年龄和最高寿限均有所延长。
3、线粒体DNA损伤
线粒体DNA(MitochondrialDNA，mtDNA)是指一些位于线粒体内的DNA。实验证明，线粒体内的部分蛋白质成分是在线粒体本身的DNA支配下所合成的。如用于构成线粒体内膜的电子传递系及氧化磷酸化系机构有关的蛋白质，ATP的部分亚基、细胞色素氧化酶的亚基以及细胞色素的亚基等。
线粒体是细胞进行氧化磷酸化产生能量的主要场所，是细胞的“动力工厂”，产生生命活动的直接能源三磷酸腺苷(ATP)。线粒体DNA损伤时，将影响细胞的能量供给，导致细胞、组织、器官功能的衰退；同时也使线粒体产生更多氧自由基。因此线粒体的变性、渗漏和破裂都是细胞衰老的重要原因。线粒体DNA损伤是近年来国际上研究衰老机制的热点，被认为是细胞衰老与死亡的分子基础。
线粒体DNA的突变几率比核DNA大10~20倍，并且这些突变通过不同的方式影响线粒体的功能。突变引起电子传递和氧化磷酸化不足，将导致ATP水平下降和NAD/NADH比率失调。线粒体DNA突变造成的电子传递水平下降，可能增加自由基的存在进而反馈调节mtDA，从而产生更多的mDNAt突变型。
4、细胞有丝分裂学说
Hayflick()报道，人的纤维细胞在体外培养时增殖次数是有限的。后来许多试验证明，正常的动物细胞无论是在体内生长还是在体外培养，其分裂次数总存在一个极限值。此值被称为“Hayflick极限”，亦称最大分裂次数。人体二倍体细胞染色体一般可复制次数低于50-60次。
现在一般认为细胞增殖次数与染色体端粒(telomere)长度有关。端粒是染色体末端的特殊结构，具有维持染色体稳定的作用。人染色体端区由DNA重复序列TTAGGG组成，可由自带引物的逆转录酶——端粒酶(telomerase)或称端聚酶催化合成。在精原细胞和肿瘤细胞中有较高的端粒酶活性，而正常体细胞中端粒酶的活性很低，呈抑制状态。
Harley等()发现体细胞染色体的端粒DNA会随细胞分裂次数增加而不断缩短。染色体DNA每复制一次，端粒就缩短一截。人胚成纤维细胞每增龄一代，端区长度缩短约50bp(碱基对)。中国人每增一岁，外周血淋巴细胞端区长度约缩短35bp。当端粒缩短到一定程度至Hayflick点时，细胞停止复制。因此染色体端区长度就成为人类体细胞的计时器，可作为人类体细胞的生物学年龄标志。
5、遗传控制学说
遗传控制学说(eneticcontroltheo)强调遗传物质在人体衰老中的作用。统计学资料表明，子女的寿命与双亲的寿命有关，各种动物都有相当恒定的平均寿命和最高寿命。各物种的寿命主要取决于遗传物质，DNA链上可能存在一些“长寿基因(gavityecne)”或“衰老基因(gerontogene)＂来决定个体的寿限。
20世纪90年代，人类病理性衰老相关基因的研究取得了重大突破。Werner早老综合征是一种隐性遗传病，病人的DNA损伤修复、转录等都有异常表现。现知该综合征是位于8号染色体短臂的一种DNA解旋酶(helicase)基因突变所致。
衰老并非单一基因决定，衰老相关基因很可能是一个基因群。已知危害老年人身心健康的阿尔茨海默病(Alzheimer＇sdementia，AD)至少与5种基因及其产物相关。其中淀粉样蛋白前体基因(APP)的突变，导致基因产物β淀粉蛋白易于在脑组织中沉积，引起基因突变
某些老年病相关基因，亦可看作是衰老基因。例如，载脂蛋白E4(ApolipoproteinE4，ApoE4)水平升高时，发生冠状动脉粥样硬化性心脏病与老年性痴呆(AD)的可能性增高，由此影响寿命。
经过遗传生命科学家几十年的辛勤探索，现已确定的与衰老和长寿有关的基因达十多种，这些基因或与抗氧化酶类的表达有关，或与抗紧张、抗紫外线伤害有关。有的与增加某种受体的表达有联系，也有的与乳动物精子产生相关。
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