Kognitiivinen heikkeneminen viittaa yleensä ikääntymiseen liittyvän kognitiivisten tai henkisten kykyjen asteittaiseen heikkenemiseen. Vaikka aivot epäilemättä muuttuvat kehon ikääntyessä kokonaisuutena, ei ole vain yhtä mallia ikääntymisen vaikutuksesta kaikkien kognitiivisiin kykyihin. Yleisimmin henkinen ikääntyminen liittyy yleensä vaarattomiin muistiongelmiin ja unohduksiin. Muita muutoksia, joita voi esiintyä kognitiivisen heikkenemisen yhteydessä, ovat reaktioajan, kielitaidon ja visuaalisen-tilakyvyn väheneminen. Suurimmalle osalle ikääntyneistä tätä vähenemistä pidetään normaalina osana ikääntymisprosessia, eikä se yleensä ole merkki Alzheimerin taudin kaltaisesta sairaudesta.
Muistin heikkeneminen mainitaan usein yhtenä kognitiivisen heikkenemisen piirteestä. Tyypillisesti muistin menetys on hidasta tai olematonta 60-vuotiaana ja voi kiihtyä myöhemmin, etenkin 70-vuotiaana. 70-vuotiaana vain noin 40 prosentilla ihmisistä on muistikyky, joka heillä oli kolmekymppisenä. Muilla 60 prosentilla on muistihäiriöitä, joita kutsutaan joskus hyvänlaatuisiksi ikääntyviksi unohduksiksi, eikä se vaikuta suuresti ongelmanratkaisuun tai kielitaitoon. 70 -vuotiaana noin 30 prosenttia vammaisista voi olla Alzheimerin taudin alkuvaiheessa.
Ikääntymisestä johtuva muistin heikkeneminen vaikuttaa tyypillisesti vain lyhytaikaiseen muistiin. Tämä voi vaikeuttaa kognitiivisesti heikentyneiden ihmisten uuden tiedon omaksumista, varsinkin kun ne välitetään suullisesti. Pitkäaikainen muisti tai monivuotiset muistit eivät yleensä vaikuta. Jotkut vanhemmat ihmiset voivat jopa muistaa pitkäaikaiset muistot paremmin kuin nuorempana.
Kuten lyhytaikainen muisti, myös yleiset kognitiiviset kyvyt, kuten suunnittelu ja ongelmanratkaisu, alkavat heiketä noin 60-vuotiaana, ja heikkeneminen nopeutuu 70 vuoden jälkeen. Kaikilla ei kuitenkaan ole samoja kognitiivisen heikkenemisen piirteitä ei mitään oireita tai edes parannusta. Vaikka syyt tähän eivät ole selviä, ne liittyvät todennäköisesti koulutukseen, genetiikkaan ja ympäristöön. Unen heikkeneminen voi olla yleisempää, koska enemmän fyysisiä valituksia vaikeuttaa pitkäaikaista, mukavaa unta. Muut ikään liittyvät muutokset aivoissa voivat tehdä unesta vähemmän levollista.
On keskusteltu siitä, vaikuttaako kognitiivinen heikkeneminen yleiseen älykkyyteen. Vaikka sanaton älykkyys näyttää heikkenevän iän myötä, verbaalinen älykkyys yleensä pysyy vakaana. Muut testit osoittavat, että jotkut kognitiivisen suorituskyvyn näkökohdat voivat parantua iän myötä. Selkeimmältä vaikuttaa se, että kun ihmiset ovat hyvässä kunnossa ja kannustavassa ympäristössä, ikääntyvät ihmiset voivat edelleen oppia ja saavuttaa ikääntyessään.