Trong giai đoạn tiên đoán của quá trình phân chia tế bào, các nhiễm sắc thể bắt đầu cô đặc, cuộn lại và gấp khúc, khiến chúng có thể nhìn thấy dưới kính hiển vi ánh sáng. Khi các nhiễm sắc thể đã nhân đôi tiếp tục cuộn lại, các nhiễm sắc thể sẽ ngắn lại và dày lên. một trạng thái dễ thấy hơn.
Ban đầu, nhiễm sắc thể có vẻ rất dài, mỏng và cấu trúc độc lập. Ngay sau khi DNA bắt đầu cô đặc, các nhiễm sắc thể sẽ biến đổi thành hình dạng ngắn và béo. Sự thay đổi về ngoại hình làm cho các nhiễm sắc thể có thể nhìn thấy rõ hơn khi quan sát kỹ. Trong quá trình prophase, các nhiễm sắc thể đã nhân đôi được sắp xếp thành các cặp tương đồng sau khi lai chéo. Lai chéo là sự trao đổi các bộ phận của nhiễm sắc thể để làm phát sinh sự tái tổ hợp di truyền. Sự giao nhau xảy ra tại một địa điểm được gọi là chiasma. Một cặp nhiễm sắc thể tương đồng có thể được coi là một cặp nhiễm sắc thể kép, một nhóm chặt chẽ của hai nhiễm sắc thể, mỗi nhiễm sắc thể bao gồm hai nhiễm sắc thể chị em. Các crômatit liên kết với nhau bằng một cấu trúc chuyên biệt gọi là tâm động. Tâm động là vùng trung tâm và co thắt nhất của nhiễm sắc thể DNA. Các nucleolus và vỏ nhân biến mất trong giai đoạn prophase. Các sợi trục chính cũng hình thành và di chuyển đến các cực đối diện của tế bào trong giai đoạn này. Giai đoạn đầu là giai đoạn dài nhất xảy ra trong quá trình phân chia tế bào. Sau khi hoàn thành prophase, quá trình phân chia tiếp tục với các phép hoán vị, anaphase và telophase.
