De celcyclus heeft twee hoofdfasen, interfase en mitose. Mitose is het proces waarbij een cel zich in tweeën deelt. Interfase is de tijd waarin voorbereidingen worden getroffen voor mitose. Interphase zelf bestaat uit drie fasen - G1-fase, S-fase en G2-fase - samen met een speciale fase genaamd G0.
G1 fase
G1 fase is de tijd waarin de cel meer eiwitten maakt, zodat deze tot de juiste grootte kan groeien. De eiwitconcentratie in een cel wordt geschat op 100 milligram per milliliter. Het is ook het moment waarop de cel meer ribosomen maakt, dit zijn machines die eiwitten maken. Een cel zal de G1-fase niet verlaten en de S-fase ingaan totdat deze voldoende ribosomen heeft. Het late einde van de G1-fase is ook wanneer de mitochondriën van de cel samensmelten tot een netwerk van mitochondriën, waardoor deze organellen efficiënter worden in het produceren van energiemoleculen.
Synthese (S) Fase
S-fase of synthesefase, is de tijd waarin de cel zijn DNA kopieert ter voorbereiding op mitose. Omdat DNA niet op zichzelf in de kern bestaat maar door eiwitten wordt verpakt, moeten er ook nieuwe verpakkingseiwitten worden gemaakt om het gekopieerde DNA in te pakken. Deze pakketeiwitten worden histonen genoemd. De productie van histon-eiwitten en het kopiëren van DNA zijn nauw met elkaar verbonden. Als u het ene proces stopt, stopt het andere. S-fase is ook het moment waarop de cel veel meer fosfolipiden produceert. Fosfolipiden zijn de moleculen die het celmembraan en het membraan van de celorganellen vormen. De hoeveelheid fosfolipide verdubbelt tijdens de S-fase.
G2-fase
De G2 fase is de tijd waarin een cel zijn organellen repliceert ter voorbereiding op mitose. Niet alleen het DNA moet worden verdeeld, maar ook de organellen. G2 is de laatste kans voor de cel om meer eiwit aan te maken ter voorbereiding op deling. De cel heeft twee keer zoveel DNA tijdens G2 als tijdens G1. G2 is nodig voor de cel om ervoor te zorgen dat al het DNA intact is; geen pauzes en geen nicks. De overgang van G2 naar mitose is het laatste controlepunt voordat de cel zich ertoe verbindt mitose binnen te gaan.
G0-fase
De G0-fase kan direct na de mitose en vlak voor de G1-fase optreden, of een cel in de G1-fase kan de G0-fase ingaan. Binnenkomst in G0 staat bekend als het verlaten van de celcyclus. Cellen die rijpen om zeer gespecialiseerde cellen te worden, zouden differentiëren. Cellen verlaten de celcyclus en gaan G0 binnen om te differentiëren. Terminaal gedifferentieerde cellen zijn cellen die nooit meer in de celcyclus komen, wat betekent dat ze in G0 blijven en nooit delen. Sommige cellen kunnen echter worden geactiveerd om G0 te verlaten en G1 opnieuw binnen te gaan, waardoor ze zich opnieuw kunnen delen.