1. Профаза – найдовша фаза клітинного поділу. Хроматини вкорочуються (до 4% своєї початкової довжини) і потовщуються в результаті спіралізації і конденсації. В тваринних клітинах і у нижчих рослин подвоєні центріолі попарно розходяться до полюсів клітини (їх розштовхують окремі мікротрубочки ниток веретена). Від кожної центролі у вигляді променів розходяться мікротрубочки, утворюючи зірку (у вищих рослин центріолі практично не виражені, зірка не утворюється). Ядерця зменшується, оскільки їх ДНК частково переходять в певні пари хроматид. До кінця профази ядерна мембрана розпадається і утворюється веретено поділу.
2. Метафаза. Пари хроматид прикріплюються своїми кінетохорами до ниток веретена і переміщуються по веретену до того часу, доки їх центромери не вистроюються по екватору веретена перпендикулярно його вісі. Від кожної центром ери нитки веретена ідуть до обох полюсів. Деякі нитки веретена ідуть від полюса до полюса між хромосомами. Між нитками двох типів є поперечні містки, і нитки зміщуються одна відносно одної подібно міофібрилам в м’язевих волокнах.
3. Анафаза. Дуже коротка фаза. Кожна центромера розщеплюється на дві і нитки веретена «відтягують» дочірні центромери до протилежних полюсів. Центромери тягнуть за собою від’єднанні одна від другої хроматиди, що є s- хромосомами.
4. Телофаза. S-хромосоми досягають полюсів клітини, деспіралізуються, їх вже не можна чітко розрізнити. Нитки веретена руйнуються, центріолі реплікуються. Навколо хромосом на кожному полюсі утворюється ядерна оболонка. Знову зявляється ядерце. За телофазою відразу іде цитокінез.
При цитокінезі клітинні органели рівномірно розподіляються по двох полюсах телофазної клітини. В тваринних клітинах плазматична мембрана під час телофази починає вгинатися на рівні екватору веретена, утворюючи перетяжку. Це відбувається під дією актин-міозинових мікрофіламентів. Клітинні мембрани злипаються, утворивши дві клітини.
В рослинних клітинах перетяжка не утворюється. Нитки веретена під час телофази зникають, але зберігаються в області екваторіальної пластинки. Вони зміщуються до периферії клітини, їх число збільшується і формується бочковидне тільце – фрагмопласт. В цю область зміщуються мікротрубочки, рибосоми, мітохондрії, ЕР та АГ. Секреція АГ сприяє формуванню з вмісту секреторних міхурців серединної пластинки в екваторіальній площині. Мембрани секреторних міхурців утворюють нові клітинні мембрани. Клітинні пластинки розростаються, об’єднуються з стінкою батьківської клітини і повністю розділяють дві дочірні клітини.
Клітинні популяції, утворені від однієї батьківської клітини, називають клонами. У тварин мітози відбуваються в різних тканинах, у рослин в основному в меристематичних.