The ląstelių ciklas turi dvi pagrindines fazes - interfazę ir mitozę. Mitozė yra procesas, kurio metu viena ląstelė dalijasi į dvi. Tarpfazis yra laikas, per kurį ruošiamasi mitozei. Pats tarpfazis susideda iš trijų fazių - G1 fazės, S fazės ir G2 fazės - kartu su specialia faze, vadinama G0.
G1 fazė
G1 fazė yra laikas, per kurį ląstelė gamina daugiau baltymų, kad galėtų užaugti iki tinkamo dydžio. Manoma, kad baltymų koncentracija ląstelėje yra 100 miligramų mililitre. Tai taip pat laikas, kai ląstelė gamina daugiau ribosomų, kurios yra mašinos, gaminančios baltymus. Ląstelė neišeis iš G1 fazės ir nepateks į S fazę, kol joje nebus pakankamai ribosomų. Vėlyvoji G1 fazės pabaiga taip pat yra tada, kai ląstelės mitochondrijos susilieja į mitochondrijų tinklą, kuris padeda šiems organeliams efektyviau gaminti energijos molekules.
Sintezės (S) fazė
S fazė arba sintezės fazėyra laikas, per kurį ląstelė kopijuoja savo DNR, ruošdamasi mitozei. Kadangi DNR savaime neegzistuoja branduolyje, tačiau yra supakuota baltymų, nukopijuotą DNR apvynioti taip pat reikia pagaminti naujų pakavimo baltymų. Šie baltymų paketai vadinami histonais. Histonų baltymų gamyba ir DNR kopijavimas yra glaudžiai susiję. Vieno proceso sustabdymas sustabdys kitą. S fazė taip pat yra laikas, kai ląstelė gamina daug daugiau fosfolipidų. Fosfolipidai yra molekulės, sudarančios ląstelės membraną ir ląstelės organelių membraną. S fazės metu fosfolipido kiekis padvigubėja.
G2 fazė
The G2 fazė yra laikas, per kurį ląstelė, besiruošdama mitozei, atkartoja savo organelius. Reikia padalyti ne tik DNR, bet ir organelius. G2 yra paskutinė galimybė ląstelei pagaminti daugiau baltymų ruošiantis dalijimui. Ląstelėje yra dvigubai didesnis DNR kiekis per G2, nei per G1. G2 būtinas ląstelei įsitikinti, kad visa DNR yra nepažeista; jokių pertraukų ir jokių nikų. G2 perėjimas į mitozę yra paskutinis kontrolinis taškas, kol ląstelė įsipareigoja patekti į mitozę.
G0 fazė
G0 fazė gali atsirasti iškart po mitozės ir prieš pat G1 fazę, arba ląstelė G1 fazėje gali patekti į G0 fazę. Įėjimas į G0 yra žinomas kaip išėjimas iš ląstelių ciklo. Sakoma, kad ląstelės, kurios subręsta tapti labai specializuotomis ląstelėmis, skiriasi. Ląstelės išeina iš ląstelių ciklo ir įveda G0, kad galėtų diferencijuotis. Galutinai diferencijuotos ląstelės yra tos, kurios daugiau niekada nepatenka į ląstelių ciklą, tai reiškia, kad jos lieka G0 ir niekada nesidalija. Tačiau kai kurias ląsteles galima palikti G0 ir vėl patekti į G1, o tai leidžia vėl dalytis.