Las células se reproducen usando un proceso llamado mitosis. La "biología" de Campbell y Reece define la mitosis como "un proceso de división nuclear en células eucarióticas dividido convencionalmente en cinco etapas: profase, prometafase, metafase, anafase y telofase". Los procariotas se someten a un proceso de división mucho más simple, llamado fisión binaria, en el cual se replica una sola molécula de ADN, une cada copia a diferentes partes de la célula y luego se separa. Todas las células se someten a citocinesis, o separación, de la célula hermana al dividir el citoplasma al final del ciclo.
Interphase
La interfase no se agrupa dentro del proceso de la mitosis, ya que es una fase más larga del ciclo celular que alterna con la mitosis. Durante la interfase, las células se preparan para la mitosis al crecer y copiar cromosomas. Esta fase se divide en tres subfases: G1, S y G2. Los cromosomas solo se producen durante la subfase S, pero la célula produce proteínas, lo que ayuda a crecer a lo largo de las tres subfases.
Prophase
Durante la profase, las fibras de cromatina se condensan en bobinas apretadas en esta fase y hacerse visible usando un microscopio de luz. Dos cromátidas hermanas aparecen unidas entre sí e idénticas. El nucléolo, una estructura dentro del núcleo formado por los cromosomas, se pierde. Dentro del citoplasma de la célula, que está fuera del núcleo, comienza a formarse un huso mitótico. Esto eventualmente ayudará a separar los cromosomas.
Prometafase
El núcleo comienza a romperse, dejando solamente pedazos de la envoltura nuclear en prometafase. Estas piezas formarán nuevos núcleos durante la telofase. Las cromátidas están aún más condensadas en esta fase, y el centro de cada una se llama centrómero. Las cromátidas forman una nueva estructura en sus centrómeros llamada cinetocoro. Aquí es donde algunos microtúbulos del huso mitótico se unen a las cromátidas. Los microtúbulos del huso mitótico que no están unidos a las cromátidas interactúan entre sí en los extremos opuestos de la célula.
Metafase
Las piezas terminales del huso mitótico se llaman centrosomas, y alcanzan polos opuestos de la célula en esta fase. Las cromátidas se alinean en el centro de la célula llamada placa metafásica. El cinetocoro de cada cromátida hermana está unido a un microtúbulo del otro lado de la celda.
Anaphase
Las cromátidas hermanas se separan unas de otras por los microtúbulos y comienzan a moverse hacia sus respectivos polos a medida que se acortan los microtúbulos. Cada uno se considera un solo cromosoma en este punto. Se separan en sus centrómeros, por lo que viajan centrómeros primero. Los microtúbulos que no están unidos a los cromosomas comienzan a alargarse, alejando los polos de la célula.
Telofase y citocinesis
Los microtúbulos no unidos continúan alargando la célula, y todo comienza a revertir el proceso de mitosis en cada célula hija. Las piezas de la envoltura nuclear que queda de prometafase forman núcleos secundarios en los polos de la célula. El resto del sistema nuclear comienza a formarse en los nuevos núcleos también. La cromatina de los cromosomas comienza a aflojarse nuevamente. Poco después de que se completa la mitosis, la citocinesis divide el citoplasma, creando dos células hijas completas. El ciclo ahora puede comenzar de nuevo en cada una de las células hijas.
