После достижения половой зрелости организм млекопитающих, включая человека, проходит через ряд структурных изменений, вызванных старением. Большая часть изменений, вероятно, является результатом постепенной деградации тканей. Исследования физиологии старения призваны обнаружить причины процесса и дать методы его замедлить.
Основная масса тела, которая складывается из массы мышц и тканей, после достижения половой зрелости постоянно уменьшается и в глубокой старости составляет около двух третей от максимального значения в молодости. Полная масса тела, напротив, обычно возрастает с возрастом, так как возрастает количество накопленного жира и воды. Относительное количество внеклеточной жидкости, которое уменьшается на протяжении эмбрионального и постнатального развития, возрастает с возрастом на протяжении взрослой жизни. Несмотря на внешний вид, все ткани, даже кожа, содержат больше воды вследствие старения. Хотя обычно мышечная масса также теряется, скорость потерь зависит от физической активности индивидуума. Существуют данные, что большая часть потерь массы мышц с возрастом является результатом детренировки и атрофии, а не потери мышечных волокон.
Уменьшение основной массы тела сопровождается уменьшением уровня метаболической активности. Основной обмен (метаболизм) наибольший на протяжении периода самого быстрого роста массы, после чего он быстро снижается до достижения половой зрелости, а потом снижение замедляется. В крысах в период медленного снижения метаболическая активность снижается приблизительно на 20 процентов за трёхлетний период. Внутренняя температура тела поддерживается постоянной, несмотря на более низкое производство тепла, что вызывается уменьшенным потоком крови через кожу и уменьшением потери тепла, в результате несколько снижается температура кожи. Количество добровольной физической активности, например бег в колесе, обычно уменьшается с возрастом, но сильно зависит от конкретного животного.
Структурная целостность позвоночного организма в первую очередь зависит от двух типов белковых волокон — коллагена и эластина. Коллаген, который составляет почти треть от общей массы всех белков тела, находится в коже, костях и сухожилиях. После синтеза клетками-фибробластами коллаген находится в растворимой форме (тропоколлаген). Постепенно растворимый коллаген полимеризуется, превращаясь в стойкую форму, которая может сохраняться в тканях на протяжении большей части жизни животных. Скорость синтеза коллагена высока в молодости и снижается на протяжении жизни, таким образом, что соотношение концентраций филаментарного и растворённого коллагена возрастает с возрастом. Филаментарный коллаген с возрастом превращается в белковую сеть, которая напоминает кристаллин линзы глаза. С увеличением возраста число связей между молекулами коллагена возрастает, приводя к созданию кристаллической жёсткой структуры, которая приводит к общему возрастанию жёсткости тканей тела.