W procesie starzenia dochodzi do istotnych zmian w funkcjonowaniu układu immunologicznego, zarówno w zakresie odporności swoistej, związanej ze spadkiem całkowitej liczby limfocytów T i B, jak i odporności nieswoistej. W trakcie starzenia zaobserwowano wzrost całkowitej liczby komórek NK w krwi obwodowej oraz zmiany w rozkładzie ilościowym subpopulacji tych komórek. Z wiekiem dochodzi również do zmian w ekspresji receptorów powierzchniowych zarówno aktywujących, jak i hamujących funkcje komórek NK. Zmiany dotyczą także odpowiedzi komórek NK na działanie cytokin w procesie starzenia. Telomery komórek NK, podobnie jak telomery innych komórek układu odpornościowego, ulegają procesowi skracania wraz z wiekiem, któremu towarzyszy obniżenie aktywności telomerazy w spoczynkowych komórkach NK. Jednak komórki NK pochodzące od seniorów, nawet od osób w bardzo podeszłym wieku, mogą wykazywać tendencję do silnej aktywacji telomerazy po wcześniejszej stymulacji IL-2 w porównaniu do komórek NK pochodzących od osób młodych. W procesie tzw. „zdrowego starzenia” (ang. healthy ageing) dochodzi do wzrostu liczby komórek NK z dobrze zachowaną wysoką aktywnością cytotoksyczną NK. Komórki NK seniorów w podeszłym wieku mogą wykazywać zdolność do aktywacji i produkcji interferonu gamma porównywalną do młodszych seniorów i istotnie wyższą w porównaniu z osobami młodymi. Liczba komórek NK koreluje także z parametrami związanymi z poziomem stresu oksydacyjnego, ochroną antyoksydacyjną i stanem zapalnym. Liczba i aktywność komórek NK stanowią ważne parametry procesu „zdrowego” starzenia, które odzwierciedlają przesunięcia równowagi immunologicznej w związku z obniżającą się z wiekiem sprawnością odpowiedzi swoistej i zmianami zachodzącymi w odpowiedzi nieswoistej.