De celcyclus heeft twee hoofdfasen, interfase en mitose. Mitose is het proces waarbij één cel in tweeën wordt gedeeld. Interphase is de tijd waarin voorbereidingen voor mitose worden gemaakt. 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 maakt meer eiwitten zodat het kan uitgroeien tot de juiste grootte. De eiwitconcentratie in een cel wordt geschat op 100 milligram per milliliter. Het is ook de tijd dat de cel meer ribosomen maakt, dat zijn machines die eiwitten maken. Een cel verlaat de G1-fase niet en komt in de S-fase totdat deze voldoende ribosomen heeft. Het late einde van de Gl-fase is ook wanneer de mitochondria 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 gedurende welke de cel zijn DNA kopieert ter voorbereiding op mitose. Omdat DNA niet alleen in de kern bestaat maar door eiwitten is verpakt, moeten er ook nieuwe verpakkingseiwitten worden gemaakt om het gekopieerde DNA te omhullen. Deze pakketeiwitten worden histonen genoemd. De productie van histoneiwitten en het kopiëren van DNA zijn nauw met elkaar verbonden. Het stoppen van het ene proces zal het andere stoppen. S-fase is ook het moment waarop de cel veel meer fosfolipiden produceert. Fosfolipiden zijn de moleculen die deel uitmaken van het celmembraan en het membraan van de organellen van de cel. De hoeveelheid fosfolipide verdubbelt tijdens S-fase.

G2-fase

De G2-fase is de tijd waarin een cel zijn organellen repliceert ter voorbereiding op mitose. Niet alleen moet het DNA worden verdeeld, maar dat geldt ook voor de organellen. G2 is de laatste kans voor de cel om meer eiwit te bereiden ter voorbereiding op de deling. De cel heeft tijdens G2 tweemaal de hoeveelheid DNA dan 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 verplicht tot het binnengaan van mitose.

G0-fase

G0-fase kan plaatsvinden direct na mitose en vlak voor G1-fase, of een cel in G1-fase kan G0-fase invoeren. De intrede in G0 staat bekend als het verlaten van de celcyclus. Cellen die volwassen worden om zeer gespecialiseerde cellen te worden, zeggen dat ze differentiëren. Cellen verlaten de celcyclus en voeren G0 in 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 in te voeren, waardoor ze weer kunnen delen.