Normale primaire cellen prolifereren in cultuur voor een beperkt aantal populatiedelingen voordat ze een terminalen groeiarrest ondergaan en een senescentie-fenotype ontwikkelen. Deze beperkte levensduur is gecorreleerd met de leeftijd van het organisme en met de levensverwachting van de soort waarvan de cellen zijn verkregen; hoe ouder de leeftijd, hoe korter de levensduur, hoe minder de cellen de populatie kunnen verdubbelen.

Senescente cellen worden gekarakteriseerd door een onomkeerbare G1-groeiarrest die gepaard gaat met de onderdrukking van de genen die de celcyclusprogressie bevorderen en de opregulatie van celcyclusinhibitoren zoals p16INK4a, p53 en het transcriptiedoelwit p21CIP1. Senescente cellen zijn resistent tegen mitogeen-geïnduceerde proliferatie en nemen een karakteristieke afgeplatte morfologie aan. Onderzoek naar de paden die senescentie positief reguleren en de manieren waarop cellen senescentie voorkomen, is daarom essentieel voor het begrijpen van carcinogenese. Normale cellen hebben verschillende mechanismen om zich te beschermen tegen ongecontroleerde proliferatie en tumorigenezen.

Senescente cellen vertonen gemeenschappelijke biochemische markers zoals de expressie van β-galactosidase (SA-β-Gal), geassocieerd met zure senescentie. Hoewel senescentie voornamelijk in gekweekte cellen is gekarakteriseerd, zijn er ook aanwijzingen dat dit in vivo voorkomt. Cellen die senescentie-markers zoals SA-β-Gal tot expressie brengen, zijn geïdentificeerd in normaal weefsel.