Ћелије еукариотских организама, као што су људи, одржавају своје генетске информације у хромозомима који се састоје од деоксирибонуклеинске киселине или ДНК, боравећи у ћелијском језгру. Ћелије пролазе наизменично у периодима раста и деобе. Током фазе раста, или интерфазе, ћелија реплицира своју ДНК. Следећи догађај у ћелијском циклусу је митоза, односно нуклеарна подела, праћена цитокинезом или ћелијска подела. Прокариотске ћелије попут бактерија прате једноставнији процес цељења ћелија.
ДНК репликација
ДНК и одређени протеини познати као хистони чине хромозомске структуре. ДНК је дволанчана и формира чврсто намотани пакет уз помоћ хистона. Током интерфазе, хромозоми се опуштају, омогућавајући ензимима за репликацију да створе нову копију сваког хромозома. Двоструким копијама, или хроматидама, придружује се глобуларна протеинска структура названа центромера, формирајући познати Кс облик хромозома. Кондензовањем хромозома са двоструком хроматидом означава се крај интерфазе и почетак митозе.
Профаза и метафаза
Прва фаза митозе је профаза, у којој се распада нуклеарна мембрана. Током профазе, ћелија ствара микротубуле повезане са две органеле зване центросоми, које мигрирају на било коју страну ћелије. Како профаза напредује у метафазу, микротубули се приближавају хромозомима. Кинетохор који се састоји од протеинских клица из сваке хроматиде, чинећи структуру на коју се микротубуле могу прикачити. Хромозоми се поравнавају на метафазној плочи у центру ћелије. Људи имају 23 пара хромозома, по један члан од сваког родитеља.
Анафаза и Телофаза
На крају метафазе, свака хроматида је причвршћена за микротубулу усидрену центросомом. Следећа фаза, анафаза, започиње када се центромере растварају, претварајући сестринске хроматиде у ћерке хромозоме. Људска ћелија у овој фази привремено има 92 хромозома, а не нормалних 46. Центросоми повлаче микротубуле са хромозомима у било којој страни ћелије, тако да обе стране имају комплетан сет генетског материјала. У телофази се нуклеарне мембране поново појављују, затварајући сваки сет хромозома. Хромозоми тада почињу да се опуштају из чврсто намотаног стања.
Цитокинеза
Како се митоза завршава, ћелија почиње да дели свој центар. Смањиви прстен на месту старе метафазне плоче стеже ћелију, стварајући бразду која се продубљује како ћелија синтетише нови материјал спољне мембране. Језгра су одвојена новим ћелијским мембранама. На крају, ћелија се дели на две ћерке, од којих свака садржи комплетан хромозом. Две ћелије затим улазе у интерфазу и ћелијски циклус се понавља.