As células se reproduzem usando um processo chamado mitose. A mitose é definida por "Biologia" de Campbell e Reece como "um processo de divisão nuclear em células eucarióticas convencionalmente dividido em cinco estágios: prófase, prometáfase, metáfase, anáfase e telófase". Os procariotos passam por um processo muito mais simples de divisão, chamado de fissão binária, no qual uma única molécula de DNA se replica, anexa cada cópia a diferentes partes da célula e depois se separa. Todas as células sofrem citocinese, ou separação, da célula-irmã, dividindo o citoplasma no final do ciclo.
Interfase
A interfase não é agrupada dentro do processo de mitose, como é uma fase mais longa do ciclo celular que se alterna com a mitose. Durante a interfase, as células se preparam para a mitose pelo crescimento e cópia dos cromossomos. Esta fase é dividida em três subfases: G1, S e G2. Os cromossomos são produzidos apenas durante a subfase S, mas a célula produz proteínas, ajudando-a a crescer em todas as três subfases.
Prophase
Durante a prófase, as fibras da cromatina condensam-se em bobinas apertadas. esta fase e tornar-se visível usando um microscópio de luz. Duas cromátides irmãs aparecem ligadas entre si e idênticas. O nucléolo, uma estrutura dentro do núcleo formado pelos cromossomos, é perdido. Dentro do citoplasma da célula, que está fora do núcleo, um fuso mitótico começa a se formar. Isso acabará por ajudar a afastar os cromossomos.
Prometaphase
O núcleo começa a se desfazer, deixando apenas pedaços do envelope nuclear em prometaphase. Essas peças formarão novos núcleos durante a telófase. As cromátides são ainda mais condensadas nessa fase, e o centro de cada uma delas é chamado de centrômero. As cromátides formam uma nova estrutura em seus centrômeros chamada cinetocoro. É aqui que alguns microtúbulos do fuso mitótico se ligam às cromátides. Os microtúbulos do fuso mitótico que não estão ligados às cromátides interagem um com o outro em extremidades opostas da célula.
Metáfase
As partes finais do fuso mitótico são chamadas centrossomos, e elas alcançam pólos opostos da célula nesta fase. As cromátides se alinham através do centro da célula chamada de placa metafásica. O cinetocoro de cada cromátide-irmã está ligado a um microtúbulo do oposto da célula como o outro.
Anáfase
As cromátides irmãs são separadas umas das outras pelos microtúbulos, e começam a se mover em direção a seus respectivos pólos como os microtúbulos anexados encurtar. Cada um é considerado um único cromossomo neste momento. Eles são separados em seus centrômeros e, assim, viajam centrômero-primeiro. Os microtúbulos que não estão ligados aos cromossomos começam a se alongar, afastando os pólos da célula.
Telófase e citocinese
Os microtúbulos não ligados continuam a alongar a célula, e tudo começa a reverter o processo de mitose em cada célula filha. As partes do envelope nuclear que sobraram da prometáfase formam núcleos-filhos nos pólos da célula. O resto do sistema nuclear também começa a se formar nos novos núcleos. A cromatina dos cromossomos começa a se soltar novamente. Logo após a conclusão da mitose, a citocinese divide o citoplasma, criando duas células filhas completas. O ciclo agora pode começar de novo em cada uma das células filhas.