התאים של אורגניזמים איקריוטיים, כמו בני אדם, שומרים על המידע הגנטי שלהם בכרומוזומים המורכבים מחומצה דאוקסיריבונוקלאית, או DNA, השוכנים בתוך גרעין תאים. תאים עוברים תקופות מתחלפות של צמיחה וחלוקה. בשלב הצמיחה, או הבין-שלב, התא משכפל את ה- DNA שלו. האירוע הבא במחזור התא הוא מיטוזה, או חלוקה גרעינית, ואחריה ציטוקינזיס, או חלוקת תאים. תאים פרוקריוטים כגון חיידקים עוקבים אחר תהליך פשוט יותר של ביקוע בתאים.
שכפול הדנ"א
דנ"א וחלבונים מסוימים המכונים היסטונים יוצרים את המבנים הכרומוזומליים. הדנ"א הוא דו-גדילי ויוצר חבילה מפותלת היטב בעזרת ההיסטונים. במהלך שלב, הכרומוזומים נרגעים, ומאפשרים לאנזימי שכפול ליצור עותק חדש של כל כרומוזום. לעותקים התאומים, או הכרומטידים, מצטרף מבנה חלבון כדורית הנקרא צנטרומר, ויוצר את צורת ה- X המוכרת של הכרומוזומים. העיבוי של הכרומוזומים הכפולים-כרומטיים מסמן את סוף האינטראפאזה ותחילת המיטוזה.
נבואה ומטאפאזה
השלב הראשון של המיטוזה הוא פרופאז, שבו הקרום הגרעיני מתפרק. במהלך פרופאז, התא יוצר מיקרו-צינורות המחוברים לשני אברונים הנקראים צנטרוזומים, הנודדים משני צדי התא. ככל שהפרופאז מתקדם למטאפאזה, המיקרו-צינורות מתקרבים לכרומוזומים. קינטוכור המורכב מנבטי חלבונים מכל כרומטיד, ויוצר מבנה שאליו יכולים המיקרובוביות להיצמד. הכרומוזומים מתיישרים על צלחת המטאפאזה במרכז התא. לבני אדם 23 זוגות כרומוזומים, בן זוג אחד מכל הורה.
אנאפאזה וטלופאז
בסוף המטאפאזה, כל כרומטיד מחובר למיקרו-צינור המעוגן בצנטרוזום. השלב הבא, אנאפאזה, מתחיל כאשר הצנטרומרים מתמוססים והופכים את הכרומטידות האחיות לכרומוזומי בת. בתא האנושי יש 92 כרומוזומים באופן זמני ולא 46 הרגילים. הצנטרוזומים מושכים את המיקרו-צינורות כשהכרומוזומים נגררים לשני צידי התא, כך שלשני הצדדים יש סט שלם של חומר גנטי. בטלופאז, ממברנות גרעיניות מופיעות שוב, וסוגרות כל קבוצה של כרומוזומים. הכרומוזומים מתחילים להירגע ממצבם המסולסל היטב.
ציטוקינזיס
עם סיום המיטוזה, התא מתחיל להתחלק במרכזו. טבעת כיווץ במקום צלחת המטאפאזה הישנה צובטת את התא ויוצרת תלם שמעמיק ככל שהתא מסנתז חומר קרום חיצוני חדש. הגרעינים מופרדים על ידי ממברנות התאים החדשות. בסופו של דבר, התא מתחלק לשני תאי בת, שכל אחד מהם מכיל את מלוא הכרומוזומים. לאחר מכן שני התאים נכנסים לבימת שלב ומחזור התא חוזר.