从人体器官系统的组织形态、生理功能及生化免疫、基因表达等多个方面开展研究，包括增龄导致的老年病的病因和发病机制，或者老年期特有疾病的病因和病理生理过程，探索延缓衰老的方法。

美国学者在1956年首先提出自由基致衰老假说。该假说认为体内产生的自由基引起蛋白、核酸和脂类损伤，这些损伤的氧化产物不断积累从而导致衰老的出现，是较为广泛接受的衰老假说之一。1990年，科学家首先将端粒与人体衰老联系在一起。而后，三位美国科学家因发现端粒和端粒酶保护染色体的机制获得了2009年的诺贝尔生理学或医学奖，这也是较为广泛接受的一个衰老假说。

中国对衰老、抗衰老、老年病机制的理论研究可以追溯到《黄帝内经》，但现代意义上的老年基础医学研究始于1958年，中国科学院动物研究所建立老年学研究室，开始对衰老的实验研究。随后老年医学逐渐发展，1964年中华医学会在北京召开了第一次全国老年医学学术会议。20世纪60～70年代全国的老年医学工作近乎停止。直至1981年，在桂林召开了第二次全国老年医学学术会议，并成立中华医学会老年医学学会，出版了《中华老年医学杂志》。随着分子生物学的发展，老年基础医学取得了长足且深入的发展，对衰老及长寿机制的研究主要集中在热量限制、线粒体、端粒、细胞衰老、凋亡、抗氧化剂以及细胞因子等方面。尤其在细胞衰老方面，已经确定了数条衰老信号通路，如p53/p21，p16/Rb，skp/p27等，且仍在深入研究中。

现代意义的老年基础医学是从各个层面研究衰老机制的学科，始于20世纪。在20世纪40年代主要集中在组织病理形态的研究，50年代以生理功能及生物化学为主，60年代以后则发展到细胞生物学与分子生物学的研究。老年基础医学主要研究细胞衰老的原因和机理，如衰老与遗传的关系，衰老与免疫的关系等；从分子生物水平研究细胞和细胞间质的衰老；研究各器官组织结构和生理功能的衰老变化，从而探索延缓人类衰老的措施。

基础理论研究是一个学科持续发展的动力源泉，老年基础医学是老年转化医学的基础。老年基础医学与老年临床医学、老年流行病学、老年预防医学（包括老年保健）及老年社会医学共同组成完整的老年医学。

中国重要的学术机构有中华医学会老年医学分会、中国老年学和老年医学学会等。主要的刊物有《中华老年医学杂志》《中华老年病研究电子杂志》《衰老细胞》（Aging Cell）等。

中国面临着快速、长期而巨大的老龄化压力，通过老年基础医学研究，可以阐明衰老的机制，提出合理的干预老年病的方案，尤其是通过抗衰老而减少老年病的危害，提高老年人的生活质量，从而减轻老龄化对中国经济和社会产生的影响。

尽管国内外对衰老的机制有了一定的认识，但其机制仍远未探索清楚，也缺乏良好的干预手段。在未来的一定时间内，老年基础医学的发展趋势是对衰老的基因及其表达机制进一步探索，开展内分泌、代谢、免疫等参与的衰老机制研究，老年衰弱和骨骼肌减少症的机制探索以及各种干预手段研究。