Клетките на еукариотните организми, като хората, поддържат своята генетична информация в хромозоми, съставени от дезоксирибонуклеинова киселина или ДНК, пребиваващи в клетъчното ядро. Клетките преминават през редуващи се периоди на растеж и делене. По време на фазата на растеж или интерфазата клетката репликира своята ДНК. Следващото събитие в клетъчния цикъл е митоза или ядрено делене, последвано от цитокинеза или клетъчно делене. Прокариотните клетки като бактериите следват по-опростен процес на клетъчно делене.
ДНК репликация
ДНК и някои протеини, известни като хистони, образуват хромозомните структури. ДНК е двуверижна и образува плътно навита опаковка с помощта на хистоните. По време на интерфазата хромозомите се отпускат, като дават на репликационните ензими достъп, за да създадат ново копие на всяка хромозома. Двойните копия или хроматидите се съединяват от кълбовидна протеинова структура, наречена центромера, образувайки познатата X форма на хромозомите. Кондензирането на хромозомите с двойна хроматида бележи края на интерфазата и началото на митозата.
Профаза и метафаза
Първият етап на митозата е профазата, при която ядрената мембрана се разпада. По време на профазата клетката създава микротубули, прикрепени към две органели, наречени центрозоми, които мигрират от двете страни на клетката. Тъй като профазата прогресира в метафаза, микротубулите се приближават към хромозомите. Кинетохора, състояща се от протеинови кълнове от всяка хроматида, образуващи структура, към която могат да се прикрепят микротубулите. Хромозомите се подравняват върху метафазната плочка в центъра на клетката. Хората имат 23 двойки хромозоми, по един член от всеки родител.
Анафаза и телофаза
В края на метафазата всяка хроматида е прикрепена към микротубула, закотвена от центрозома. Следващият етап, анафазата, започва, когато центромерите се разтварят, превръщайки сестринските хроматиди в дъщерни хромозоми. На този етап човешката клетка временно има 92 хромозоми, а не нормалните 46. Центрозомите изтеглят микротубулите с хромозомите в двете страни на клетката, така че и двете страни имат пълен набор от генетичен материал. В телофазата ядрените мембрани се появяват отново, затваряйки всеки набор от хромозоми. След това хромозомите започват да се отпускат от плътно навитото си състояние.
Цитокинеза
С приключването на митозата клетката започва да се разделя надолу по центъра си. Контрактилен пръстен на мястото на старата метафазна плоча прищипва клетката, създавайки бразда, която се задълбочава, когато клетката синтезира нов външен мембранен материал. Ядрата са разделени от новите клетъчни мембрани. В крайна сметка клетката се разделя на две дъщерни клетки, всяка от които съдържа пълния комплект хромозоми. След това двете клетки навлизат в интерфаза и клетъчният цикъл се повтаря.