Sự phân chia tế bào bị giới hạn bởi một quá trình gọi là sự già đi của tế bào, trong đó các tế bào trong quá trình nuôi cấy phân chia chậm hơn trước khi ngừng hoàn toàn. Các tế bào không nhất thiết chết trong quá trình lão hóa, nhưng chúng không còn tái tạo.
Giới hạn tổng thể về sự phân chia tế bào được gọi là giới hạn Hayflick theo tên nhà nghiên cứu đã phát hiện ra nó. Các tế bào trong quá trình nuôi cấy có xu hướng chỉ phân chia một số lần nhất định trước khi chúng trở nên già đi. Nguyên nhân của sự lão hóa này vẫn còn được nghiên cứu cho đến ngày nay, nhưng một số nguyên nhân có thể bao gồm sự rút ngắn telomere và căng thẳng oxy hóa đang diễn ra. Telomere là các trình tự không mã hóa ở cuối nhiễm sắc thể của động vật có xương sống mà ngắn dần theo mỗi lần phân bào. Ứng suất oxy hóa là do các loại oxy phản ứng theo thời gian. Có thể thiệt hại tích lũy này góp phần vào giới hạn Hayflick.