Eukarüootsete organismide, näiteks inimese rakud säilitavad oma geneetilise teabe rakutuumas paiknevates desoksüribonukleiinhappest või DNA-st koosnevates kromosoomides. Rakud läbivad vaheldumisi kasvu- ja jagunemisperioode. Kasvufaasis ehk interfaasis paljundab rakk oma DNA-d. Rakutsükli järgmine sündmus on mitoos ehk tuumajaotus, millele järgneb tsütokinees ehk rakujagunemine. Prokarüootsed rakud, näiteks bakterid, järgivad rakkude lõhustumise lihtsamat protsessi.
DNA replikatsioon
DNA ja teatud histoonidena tuntud valgud moodustavad kromosoomistruktuurid. DNA on kaheahelaline ja moodustab histoonide abil tihedalt keerdunud pakendi. Interfaasi ajal kromosoomid lõõgastuvad, võimaldades replikatsiooniensüümidele juurdepääsu, et luua igast kromosoomist uus koopia. Kaksikekoopiad ehk kromatiidid on ühendatud kerakujulise valgu struktuuriga, mida nimetatakse tsentromeeriks, moodustades kromosoomidele tuttava X-kuju. Topeltkromatiidsete kromosoomide kondenseerumine tähistab interfaasi lõppu ja mitoosi algust.
Profaas ja metafaas
Mitoosi esimene etapp on profaas, mille käigus tuumamembraan laguneb. Profaasi ajal loob rakk mikrotuubulid, mis on kinnitatud kahele organellile, mida nimetatakse tsentrosoomideks ja mis migreeruvad raku mõlemale küljele. Profaasi liikumisel metafaasiks lähenevad mikrotuubulid kromosoomidele. Kinetohoor, mis koosneb igast kromatiidist valkudest, moodustades struktuuri, mille külge mikrotuubulid saavad kinnituda. Kromosoomid joonduvad raku keskel oleval metafaasiplaadil. Inimesel on 23 kromosoomipaari, üks paariline mõlemast vanemast.
Anafaas ja telofaas
Metafaasi lõpus kinnitatakse iga kromatiid tsentrosoomiga kinnitatud mikrotuubile. Järgmine etapp, anafaas, algab tsentromeeride lahustumisel, muutes õekromatiidid tütarkromosoomideks. Inimrakul on selles etapis ajutiselt 92 kromosoomi, mitte normaalne 46. Tsentrosoomid tõmbavad mikrotuubuleid koos kromosoomidega raku mõlemale küljele, nii et mõlemal küljel on täielik geneetilise materjali komplekt. Telofaasis ilmuvad uuesti tuumamembraanid, mis ümbritsevad kõiki kromosoomikomplekte. Seejärel hakkavad kromosoomid oma tihedalt keerdunud olekust lõdvestuma.
Tsütokinees
Mitoosi lõppedes hakkab rakk oma keskpunkti jagunema. Kokkutõmbuv rõngas vana metafaasiplaadi kohas pigistab rakku, luues vao, mis süveneb, kui rakk sünteesib uut välismembraani materjali. Tuumad eraldatakse uute rakumembraanidega. Lõpuks jaguneb rakk kaheks tütarrakuks, millest kumbki sisaldab kromosoomide täielikku kompleksi. Seejärel sisenevad kaks rakku interfaasi ja rakutsükkel kordub.