Tế bào nhiều nhân được hình thành khi tế bào trải qua quá trình nguyên phân nhưng không phân chia tế bào. Một ví dụ cơ bản về loại tế bào trải qua quá trình phân chia nhân nhưng không phân chia tế bào chất là tế bào cơ xương.
Sự phân chia hạt nhân giữa các sinh vật đa bào gồm hai kiểu: nguyên phân và giảm phân. Nguyên phân gắn liền với quá trình sửa chữa và tăng trưởng của cơ thể, là quá trình tạo ra hai tế bào con lưỡng bội giống hệt nhau. Meiosis, trong khi đó, tham gia vào việc tạo ra bốn tế bào sinh dục đơn bội được gọi là giao tử được sử dụng để sinh sản hữu tính.Trước khi phân bào nguyên phân, một quá trình gọi là interphase xảy ra trong nhân, nơi vật chất di truyền chứa trong axit deoxyribonucleic, hoặc DNA, được sao chép. Sau giai đoạn giữa các giai đoạn, sự phân chia nguyên phân diễn ra sau đó, bao gồm bốn giai đoạn chính: prophase, metaphase, anaphase và telophase. Nguyên phân bắt đầu trong quá trình prophase, nơi các nhiễm sắc thể ngưng tụ và vỏ nhân bắt đầu tan rã.
Các tâm động và kinetochores sắp xếp trên đường xích đạo trong quá trình siêu âm. Trong anaphase, hai chromatid hình thành được kéo ra xa nhau về các cực của tế bào. Trong quá trình telophase, các sự kiện trong prophase bị đảo ngược, nơi các nhiễm sắc thể bắt đầu bung ra và sự cải tổ lớp vỏ hạt nhân. Cytokinesis, đề cập đến sự phân chia của tế bào chất, thường xảy ra vào cuối telophase và tạo ra hai tế bào giống nhau. Ở một số loại tế bào, các tế bào tiếp tục phát triển về kích thước thay vì phân tách thành các tế bào con riêng biệt. Đây là đặc điểm điển hình của nguyên bào sợi được tìm thấy trong sợi cơ xương, chứa một số nhân bên trong tế bào của chúng.
