De celcyclus regelt de groei en deling van cellen. Het omvat groeifase I, synthesefase, groeifase II en mitose. De twee groeifasen en de synthesefase van de celcyclus worden vaak aangeduid als interfase van mitose. Tijdens de eerste groeifase ervaren cellen een hoge metabole activiteit en groeien ze in omvang. In de aanwezigheid van bepaalde groeifactoren gaan cellen door naar de volgende fase van de celcyclus, waarin het DNA wordt gerepliceerd, wat resulteert in twee sets DNA. Nadat de DNA-replicatie voltooid is, ondergaan cellen een nieuwe groeiperiode en in aanwezigheid van geschikte groeifactoren beginnen de cellen met de fasen van mitose.
Profase en metafase

Celdeling begint tijdens profase van mitose. Tijdens profase condenseert het DNA in chromosomen en beginnen vezels zich uit te strekken vanaf de centromeren, het deel van het chromosoom dat de twee armen verbindt, of chromatiden. Het nucleaire membraan begint op te lossen tijdens prometafase en microtubuli hechten zich aan de centromeren om de beweging van de chromosomen te geleiden. Tijdens metafase bewegen de chromosomen naar het midden van de cel en zijn uitgelijnd in een gebied dat bekend staat als de metafaseplaat.
Anaphase en Telophase

Anafase is de fase van mitose waarin de chromosomen beginnen te bewegen naar tegenoverliggende zijden van de cel. De mictrotubules die aan de chromosomen zijn bevestigd, worden korter, waardoor de chromosomen dichter bij centriolen aan de polen van de cel komen. De chromosomen bewegen in de richting van de centriolen op een manier dat een chromosoom van elk paar naar elke pool beweegt. Tijdens telofase bereiken de chromosomen de polen en vormen zich nieuwe kernmembranen rond de chromosomen, waardoor de kernen voor twee nieuwe cellen worden gevormd. De chromosomen decondenseeren en de cel splitst zich in twee dochtercellen, elk met een kern.
Fouten in mitose

De fase waarin mitose typisch fout gaat, wordt de metafase genoemd, wanneer de chromosomen zich op de metafaseplaat uitlijnen . Als de dubbele chromosomen niet goed paren op de metafaseplaat, zullen ze tijdens een anafase niet naar elke pool bewegen. Dit resulteert in één cel met twee kopieën van het chromosoom, terwijl de andere cel er geen heeft. Dit type fout is meestal fataal voor de dochtercel, die een kopie van een chromosoom mist. Cellen die twee kopieën van een chromosoom ontvangen, hebben een toename in expressie van de genen op het extra chromosoom. Dit kan een bijzonder schadelijke mutatie zijn als de expressie van de genen de expressie van een erfelijke ziekte zoals het syndroom van Down regelt. Als de genen de groei vertragen, kan de extra kopie fataal zijn voor de cel. Omgekeerd, als de genen de groei bevorderen, kan de cel oncontroleerbaar groeien, wat leidt tot kanker.