Las células primarias normales proliferan en cultivo durante un número limitado de duplicaciones de la población antes de sufrir un arresto de crecimiento terminal y adquirir un fenotipo de senescencia. Esta vida finita está correlacionada con la edad del organismo y con la esperanza de vida de la especie de la cual se obtuvieron las células; cuanto mayor es la edad, más corta es la vida, y menos pueden duplicar la población las células.

Las células senescentes se caracterizan por un arresto irreversible del crecimiento en G1, lo que implica la represión de los genes que conducen a la progresión del ciclo celular y la sobre-regulación de inhibidores del ciclo celular como p16INK4a, p53 y su objetivo transcripcional, p21CIP1. Las células senescentes son resistentes a la proliferación inducida por mitógenos y adoptan una morfología característica aplanada. La investigación sobre las vías que regulan positivamente la senescencia y las formas en que las células previenen la senescencia es, por lo tanto, esencial para entender la carcinogénesis. Las células normales tienen varios mecanismos para protegerse contra la proliferación descontrolada y la tumorogénesis.

Las células senescentes muestran marcadores bioquímicos comunes como la expresión de β-galactosidasa (SA-β-Gal) asociada con la senescencia ácida. Aunque la senescencia se ha caracterizado principalmente en células cultivadas, también existen pruebas de que esto ocurre in vivo. Se han identificado células que expresan marcadores de senescencia como SA-β-Gal en tejidos normales.