Le cellule si riproducono usando un processo chiamato mitosi. La mitosi è definita da "Biologia" di Campbell e Reece come "un processo di divisione nucleare in cellule eucariotiche suddivise convenzionalmente in cinque fasi: profase, prometafase, metafase, anafase e telofase". I procarioti subiscono un processo di divisione molto più semplice, chiamato fissione binaria, in cui una singola molecola di DNA si replica, collega ciascuna copia a diverse parti della cellula e quindi si separa. Tutte le cellule sono sottoposte a citochinesi, o separazione, dalla cellula sorella dividendo il citoplasma alla fine del ciclo.

Interphase

L'interfase non è raggruppata all'interno del processo di mitosi, in quanto è un fase più lunga del ciclo cellulare che si alterna con la mitosi. Durante l'interfase, le cellule si preparano per la mitosi crescendo e copiando i cromosomi. Questa fase è suddivisa in tre sottofasi: G1, S e G2. I cromosomi vengono prodotti solo durante la sottofase S, ma la cellula produce proteine, aiutandola a crescere in tutte e tre le sottofasi.

Prophase

Durante la profase, le fibre della cromatina si condensano in serpentine strette questa fase e diventa visibile utilizzando un microscopio ottico. Due cromatidi sorella appaiono attaccati l'uno all'altro e identici. Il nucleolo, una struttura all'interno del nucleo fatta dai cromosomi, è perso. All'interno del citoplasma della cellula, che è al di fuori del nucleo, inizia a formarsi un fuso mitotico. Questo alla fine aiuterà a spostare i cromosomi a parte.

Prometafase

Il nucleo inizia a rompersi, lasciando solo frammenti dell'involucro nucleare in fase di prometaphase. Questi pezzi formeranno nuovi nuclei durante la telofase. I cromatidi sono ancora più condensati in questa fase e il centro di ciascuno è chiamato centromero. I cromatidi formano una nuova struttura ai loro centromeri chiamati cinetocore. Questo è dove alcuni microtubuli del fuso mitotico si attaccano ai cromatidi. I microtubuli del fuso mitotico che non sono attaccati ai cromatidi interagiscono l'uno con l'altro alle estremità opposte della cellula.

Metafase

I pezzi terminali del fuso mitotico sono chiamati centrosomi e raggiungono poli opposti della cella in questa fase. I cromatidi si allineano al centro della cellula chiamata placca metafase. Il cinetocoro di ciascun cromatide sorella è attaccato a un microtubulo dall'opposto della cellula come l'altro.

Anaphase

I cromatidi fratelli vengono separati l'uno dall'altro dai microtubuli e iniziano a muoversi verso i rispettivi poli mentre i microtubuli attaccati si accorciano. Ciascuno è considerato un singolo cromosoma a questo punto. Sono fatti a pezzi nei loro centromeri, e quindi viaggiano centromente-prima. I microtubuli che non sono attaccati ai cromosomi iniziano ad allungarsi, allontanando i poli della cellula.

Telofase e Citochinesi

I microtubuli liberi continuano ad allungare la cellula, e tutto inizia a invertire il processo di mitosi in ogni cellula figlia. I pezzi dell'involucro nucleare rimasti dalla prometafase formano nuclei figlia ai poli della cellula. Il resto del sistema nucleare inizia a formarsi anche nei nuovi nuclei. La cromatina dei cromosomi inizia di nuovo ad allentarsi. Poco dopo che la mitosi è completa, la citochinesi divide il citoplasma, creando due cellule figlie complete. Il ciclo può ora iniziare dappertutto in ciascuna delle celle figlie.