Kognityvinis nuosmukis paprastai reiškia laipsnišką pažinimo ar psichinių gebėjimų praradimą, susijusį su senėjimu. Nors smegenys neabejotinai keičiasi visam kūnui senstant, nėra vieno vienintelio senėjimo poveikio kiekvieno pažinimo gebėjimams. Dažniausiai protinis senėjimas yra susijęs su paprastai nekenksmingomis atminties problemomis ir užmaršumu. Kiti pokyčiai, kurie gali atsirasti dėl kognityvinio nuosmukio, yra reakcijos laiko, kalbos įgūdžių ir vizualinių bei erdvinių gebėjimų sumažėjimas. Daugumai vyresnio amžiaus žmonių šis sumažėjimas laikomas normalia senėjimo proceso dalimi ir paprastai nėra ligos, tokios kaip Alzheimerio liga, požymis.
Atminties susilpnėjimas dažnai įvardijamas kaip vienas iš pažinimo nuosmukio požymių. Paprastai atminties praradimas yra lėtas arba išvis neegzistuoja sulaukus 60 metų ir gali paspartėti vėliau, ypač sulaukus 70 metų. Sulaukę 70 metų, tik apie 40 procentų žmonių turi tokius gebėjimus kaip trisdešimties metų amžiaus. Kiti 60 procentų turi tam tikrą atminties sutrikimą, būklę, kuri kartais vadinama gerybiniu senėjimo užmaršumu, ir tai neturi didelės įtakos problemų sprendimui ar kalbos įgūdžiams. Sulaukus 70 metų amžiaus, apie 30 procentų sutrikusiųjų gali būti ankstyvosios Alzheimerio ligos stadijos.
Sumažėjusi atmintis dėl senėjimo paprastai veikia tik trumpalaikę atmintį. Dėl to žmonėms, turintiems pažinimo nuosmukį, gali būti sunkiau įsisavinti naują informaciją, ypač kai ji perduodama žodžiu. Ilgalaikė atmintis arba daugelio metų senumo atmintis paprastai neturi įtakos. Kai kurie vyresni žmonės netgi gali prisiminti ilgalaikius prisiminimus geriau nei būdami jaunesni.
Kaip ir trumpalaikė atmintis, bendrieji kognityviniai gebėjimai, tokie kaip planavimas ir problemų sprendimas, taip pat pradeda mažėti maždaug sulaukus 60 metų, o po 70 metų – vis spartesnis. Tačiau ne visi patiria tuos pačius pažinimo nuosmukio bruožus ir tam tikra patirtis. jokių simptomų ar net pagerėjimo. Nors to priežastys nėra aiškios, jos greičiausiai yra susijusios su išsilavinimu, genetika ir aplinka. Sumažėjęs miegas gali būti dažnesnis, nes daugiau fizinių nusiskundimų apsunkina ilgalaikį ir patogų miegą. Dėl kitų su amžiumi susijusių pokyčių smegenyse miegas gali būti mažiau ramus.
Buvo diskutuojama, ar bendram intelektui įtakos turi pažinimo nuosmukis. Nors neverbalinis intelektas su amžiumi mažėja, žodinis intelektas paprastai išlieka stabilus. Kiti testai rodo, kad kai kurie pažinimo veiklos aspektai gali gerėti su amžiumi. Aiškiausiai atrodo, kad būdami geros bendros sveikatos ir stimuliuojančioje aplinkoje, senstantys žmonės gali toliau mokytis ir pasiekti rezultatų, kai jie sensta.