A megismerés olyan alapvető mentális folyamatokat foglal magában, mint az érzékelés, a figyelem és az észlelés. A megismerés magában foglalja az olyan összetett mentális műveleteket is, mint az emlékezet, a tanulás, a nyelvhasználat, a problémamegoldás, a döntéshozatal, az érvelés és az intelligencia. A kognitív öregedés kutatói életkori különbségeket találtak mind az alapvető, mind az összetett megismerésben, de ezeknek a különbségeknek a mértéke attól függ, hogy a megismerés mely aspektusát vizsgálják. Míg a mentális vagy kognitív folyamatok a viselkedést irányítják, addig a viselkedés megfigyeléseiből következtetnek rájuk. A kognitív öregedés kutatói különböző technikákat vagy paradigmákat használtak e következtetések levonására. A kísérleti technikákat hipotézisekkel használják az ok-okozati összefüggések vizsgálatára. A differenciális technikákat a kogníció egyéni különbségeinek vizsgálatára és a kognitív folyamatok közötti kapcsolatok keresésére használják. A kontextuális megközelítéseket a megismerés és a mindennapi tevékenységek kapcsolatának megértésére használják. A keresztmetszeti vizsgálatok mellett longitudinális mintákban a résztvevőkön belüli változásokat is mérik. Idegtudományi technikákat használnak az agy és a megismerés közötti kapcsolat meghatározására.