Nel tentativo di comprendere i meccanismi dell'invecchiamento sono state formulate più di 300 teorie, ma con nessuna ricerca si è riusciti ad individuarne una singola causa. Pertanto si pensa che il fenomeno nei suoi molteplici aspetti (molecolari, cellulari, di organi e tessuti) sia il risultato di cambiamenti causati da più fattori e che le diverse ipotesi proposte possano spiegare parte di questi. Le teorie possono ricondursi a due diversi filoni di pensiero, ovvero quello secondo cui l'invecchiamento sarebbe un evento geneticamente programmato, che si manifesterebbe mediante cambiamenti del funzionamento del sistema nervoso, immunitario ed endocrino, e quello del progressivo accumulo di danni determinato dall'influenza dell'ambiente. Attualmente sembra che l'invecchiamento dipenda da una serie di cause genetiche, ambientali e stocastiche, ai quali le varie specie di diversa longevità risponderebbero con metodi di difesa più o meno efficaci.