Khi một tế bào phân chia để tạo ra hai tế bào con giống hệt nhau, nó sử dụng quá trình nguyên phân. Quá trình này phân bổ các nhiễm sắc thể đã được nhân đôi một cách đồng đều sao cho mỗi tế bào mới nhận được một bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội hoàn chỉnh. Nguyên phân rất cần thiết cho sự phát triển, sửa chữa mô và sinh sản vô tính.

Sau quá trình sao chép DNA, nhiễm sắc thể co lại, màng nhân bị phá vỡ, và các sợi tơ phân bào gắn vào tâm động. Các nhiễm sắc tử chị em tách ra và di chuyển đến hai cực đối diện. Màng nhân mới hình thành và tế bào chất phân chia. Kết quả là hai tế bào giống hệt nhau về mặt di truyền.

Các điểm kiểm soát giám sát quá trình và có thể dừng quá trình phân chia nếu phát hiện lỗi. Phân bào không kiểm soát là dấu hiệu đặc trưng của ung thư. Nghiên cứu cơ chế phân bào đã tạo ra các loại thuốc nhắm vào thoi phân bào và được sử dụng trong hóa trị. Các giai đoạn—kỳ đầu, kỳ giữa, kỳ sau, kỳ cuối—có thể dễ dàng quan sát dưới kính hiển vi.

• Phân chia tế bào tạo ra hai tế bào con giống hệt nhau
• Duy trì số lượng nhiễm sắc thể
• Cần thiết cho sự phát triển và phục hồi.
• Được kiểm soát bởi các trạm kiểm soát