在生物的细胞核中，有一种易被碱性染料染色的线状物质，它们被称为“染色体”。正常人的体细胞有23对染色体，它们对人类生命具有重要意义。例如，众所周知，决定男女性别的就是一对染色体。在染色体的末端部分有一个像帽子一样的特殊结构，这就是端粒。简单来说端粒是真核生物染色体线性DNA分子末端的结构。从形态学上，染色体DNA末端膨大成粒状，像两顶帽子那样盖在染色体两端，因而得名。然而在某些情况下，染色体可以断裂，这时，染色体断端之间会发生融合，或者断端被酶降解。但正常染色体不会整体地互相融合，也不会在末端出现遗传信息的丢失（被降解之类）。可见端粒在维持染色体和DNA复制的完整性有重要作用。而端粒酶的作用则是帮助合成端粒，使得端粒的长度等结构得以稳定，当染色体在复制时会丢掉一部分端粒，端粒酶就发挥延长端粒的功能。
   端粒酶是一种逆转录酶，由RNA和蛋白质组成，是以自身RNA为模板，合成端粒重复序列，加到新合成DNA链末端。 大量实验说明端粒、端粒酶活性与细胞衰老及永生有着一定的联系。第一个提供衰老细胞中端粒缩短的直接证据是来自对体外培养成纤维细胞的观察，通过对不同年龄供体成纤维细胞端粒长度与年龄及有丝分裂能力的关系观察到随着增龄，端粒的长度逐渐变短，有丝分裂的能力明显渐渐变弱；Hastie发现结肠端粒限制性片段的长度随供体年龄增加逐渐缩短，平均每年丢失33bp的重复序列；植物中不完整的染色体在受精作用中得以修复，而不能在已经分化的组织中修复，这在较为高等的真核生物中也证实了体细胞中端粒酶的活性受抑制，当端粒酶的活性被激活时，就能保持端粒长度。
   端粒的长度决定细胞分裂的次数，控制着细胞衰老死亡的过程，进而决定人的寿命长短。在新细胞中，细胞每分裂一次，端粒就缩短一次，当端粒不能再缩短时，细胞就无法继续分裂而死亡。端粒也被科学家们称为“生命时钟”。
   正常情况下，细胞平均可分裂50次左右。分裂的周期大约是2.4年，但由于环境污染，不良生活方式以及自身代谢产生的自由基及药物的毒副作用，端粒加速老化导致提前缩短，缩短到只剩下一个残端，失去了再分裂的能力，导致细胞提前衰老死亡。
   怎样让端粒的长度不提前缩短，甚至延长，让细胞完全分裂50次，甚至更多次，成为科学家面前的重大课题。
   进一步研究发现，端粒的长度是由细胞中的一种酶决定的，它就是端粒酶。正常的人体细胞检测不到端粒酶，如果细胞的端粒酶活性因为某些原因被激活，它就可以修复缩短的端粒，可以让端粒不会因为细胞分裂而损耗，使细胞分裂的次数增加，生命得以延长。
   2006至2008年，《细胞》、《科学》、《自然》等权威杂志先后发表论文指出，端粒酶能够以某种方式被激活，进而修复延长端粒，并抑制癌细胞增殖，使机体年轻细胞和衰老细胞维持动态平衡。这些发现，标志着人类破解了生老病死的密码，获悉了慢性疾病产生发展的根源，让人类看到了活到120岁，甚至长生不老的曙光。