Stanice eukariotskih organizama, poput ljudi, održavaju svoje genetske informacije u kromosomima koji se sastoje od deoksiribonukleinske kiseline ili DNA, a nalaze se u staničnoj jezgri. Stanice prolaze naizmjenično u razdobljima rasta i diobe. Tijekom faze rasta ili interfaze, stanica replicira svoju DNA. Sljedeći događaj u staničnom ciklusu je mitoza ili nuklearna dioba, nakon čega slijedi citokineza ili stanična dioba. Prokariotske stanice poput bakterija slijede jednostavniji proces stanične fisije.
Replikacija DNA
DNA i određeni proteini poznati kao histoni tvore kromosomske strukture. DNA je dvolančana i tvori čvrsto smotan paket uz pomoć histona. Tijekom interfaze, kromosomi se opuštaju, dajući enzimima replikacije pristup kako bi stvorili novu kopiju svakog kromosoma. Dvostrukim kopijama ili kromatidama pridružuje se globularna proteinska struktura nazvana centromera, tvoreći poznati X oblik kromosoma. Kondenzacija dvostrukih kromatidnih kromosoma označava kraj interfaze i početak mitoze.
Profaza i metafaza
Prva faza mitoze je profaza, u kojoj se nuklearna membrana raspada. Tijekom profaze, stanica stvara mikrotubule pričvršćene na dvije organele zvane centrosomi, koje migriraju na obje strane stanice. Kako profaza prelazi u metafazu, mikrotubuli se približavaju kromosomima. Kinetohora koja se sastoji od proteinskih klica iz svake kromatide, tvoreći strukturu na koju se mikrotubule mogu pričvrstiti. Kromosomi se poravnavaju na metafaznoj ploči u središtu stanice. Ljudi imaju 23 para kromosoma, po jedan član od svakog roditelja.
Anafaza i Telofaza
Na kraju metafaze, svaka kromatida je pričvršćena na mikrotubulu usidrenu centrosomom. Sljedeća faza, anafaza, započinje kad se centromere otope, pretvarajući sestrinske kromatide u kćerne kromosome. Ljudska stanica u ovoj fazi privremeno ima 92 kromosoma, a ne normalnih 46. Centrosomi povlače mikrotubule s hromozomima na bilo kojoj strani stanice, tako da obje strane imaju kompletan genetski materijal. U telofazi se nuklearne membrane ponovno pojavljuju, zatvarajući svaki set kromosoma. Kromosomi se tada počinju opuštati iz čvrsto namotanog stanja.
Citokineza
Kako mitoza završava, stanica se počinje dijeliti prema svom središtu. Smanjivi prsten na mjestu stare metafazne ploče stisne stanicu stvarajući brazdu koja se produbljuje kako stanica sintetizira novi materijal vanjske membrane. Jezgre su odvojene novim staničnim membranama. Na kraju se stanica dijeli na dvije stanice kćeri, od kojih svaka sadrži kompletan kromosom. Dvije stanice tada ulaze u interfazu i stanični ciklus se ponavlja.