Trước khi một tế bào có thể bắt đầu nguyên phân, nó phải phát triển và tạo ra các protein, RNA và các bản sao của DNA. Những hoạt động này xảy ra trong một giai đoạn của chu kỳ tế bào được gọi là interphase.
Giai đoạn giữa là giai đoạn dài nhất của chu kỳ tế bào và được chia thành ba giai đoạn chính. Pha đầu tiên được gọi là pha G1. Trong pha G1, tế bào tăng khối lượng và số lượng các bào quan của tế bào. Pha S xảy ra sau pha G1 và là giai đoạn DNA được sao chép. Pha G2 xảy ra ngay trước khi nguyên phân. Đây là giai đoạn tế bào tiếp tục phát triển và sản xuất nhiều protein hơn.
Khi quá trình xen kẽ hoàn tất, quá trình nguyên phân bắt đầu. Trong quá trình nguyên phân, tế bào phân chia chất chứa trong nhân giữa hai tế bào con. Nhiễm sắc thể hình thành trong quá trình prophase và lớp vỏ nhân tan. Những nhiễm sắc thể này di chuyển đến giữa tế bào trong quá trình chuyển hóa, tiếp theo là quá trình phân tách các bản sao của nhiễm sắc thể trong quá trình anaphase. Giai đoạn cuối cùng của quá trình nguyên phân là telophase, bao gồm sự hình thành hai lớp bọc nhân xung quanh hai bộ nhiễm sắc thể.
Nguyên phân được theo sau bởi một giai đoạn của chu kỳ tế bào được gọi là cytokinesis. Trong quá trình phân chia tế bào, tế bào phân chia các bào quan và tế bào chất giữa hai tế bào con mới, hoàn thành quá trình phân chia tế bào.