В основе онтогенетических изменений лежат возрастные преобразования метаболизма и основной системы его регуляции — нейроэндокринной. Возрастное снижение основного обмена прослеживается с года до 18—20 лет (с некоторым повышением в пубертате) и связывается прежде всего с уменьшением относительной массы активно метаболизирующих тканей (сердце, печень, мозг) и увеличением аппарата скелета и мышц с их более низким метаболизмом в условиях основного обмена.
К числу наиболее распространенных физиологических критериев биологического возраста относятся показатели основного, углеводного и липидного обмена, некоторые ферменты (связь фосфатазной активности с уровнем ростовых процессов) и зависящие в основном от возраста нейрофизиологические и нейродинамические характеристики — уменьшение интенсивности биоэлектрической активности мозга, повышение подвижности нервных процессов, силы двигательных реакций, ускорение выработки условного торможения. Важную информацию о биологическом возрасте несут многие гормоны, особенно их соотношения — гормональные индексы. Информативность гормональных показателей повышается и за счет тесных связей с другими критериями, в том числе морфологической зрелости. Так, например, кривые возрастной динамики надпочечниковых андрогенов (17-КС) очень сходны с общеростовыми: опережение женщинами мужчин в 11— 13 лет и мужчинами женщин — в 13—14 лет.
При оценке биологического возраста также используются возрастные особенности сердечно-сосудистой и дыхательной систем по показателям ЭКГ, систолического артериального давления, частоты сердечных сокращений, минимального и ударного объема крови, артериальной осциллографии, относительной жизненной емкости легких, частоты дыхания, индекса кровоснабжения и периферического сопротивления, используются показатели крови и мочи: число эритроцитов, гемоглобин, содержание альбуминов и глобулинов, креатинин, оксипролин; показатели опорно-двигательного аппарата: электромиография, эргография, мышечная сила.
С теоретической и практической точек зрения существенно то, что, по данным ряда исследований, оптимальный физиологический статус в периоде развития нередко сочетается со средними его темпами. Это положение согласуется с концепцией стабилизирующего отбора, который создает внутренние регуляторные механизмы, обеспечивающие развитие устойчивой нормы — онтогенетический гомеорезис (Шмальгаузен, 1969).