Η μετάφαση είναι ένα από τα στάδια της μίτωσης και της μείωσης, που είναι οι δύο τύποι κυτταρικής διαίρεσης. Κατά τη μίτωση παράγονται κύτταρα που είναι γενετικά πανομοιότυπα με τον γονέα ή τους κλώνους. Χρησιμοποιείται για την ασεξουαλική αναπαραγωγή, την ανάπτυξη πολυκυτταρικών οργανισμών και για την επιδιόρθωση και την αντικατάσταση κατεστραμμένων ιστών. Η μείωση είναι η κυτταρική διαίρεση που χρησιμοποιείται για την παραγωγή κυττάρων για σεξουαλική αναπαραγωγή. Η μίτωση συμβαίνει σε όλα τα κύτταρα, ενώ η μείωση εμφανίζεται μόνο στα γεννητικά όργανα ενός οργανισμού, π.χ. στους όρχεις και τις ωοθήκες των θηλαστικών ή στις ωοθήκες και τους ανθήρες των ανθοφόρων φυτών.
Τόσο η μίτωση όσο και η μείωση είναι συνεχείς διαδικασίες, αλλά η καθεμία περιγράφεται ως μια σειρά από στάδια. Κατά τη διάρκεια της μίτωσης, υπάρχουν τέσσερα στάδια – πρόφαση, μετάφαση, ανάφαση και τελόφαση, τα οποία συμβαίνουν με αυτή τη σειρά. Η μείωση έχει δύο υποδιαιρέσεις, τη μείωση Ι και τη μείωση II, η καθεμία αποτελείται από τα ίδια τέσσερα στάδια με τη μίτωση. Υπάρχει ένα ακόμη στάδιο και για τις δύο διαδικασίες που ονομάζεται ενδιάμεση φάση. Η ενδιάμεση φάση εμφανίζεται πριν από τα στάδια διαίρεσης και είναι όταν τα κύτταρα αναπτύσσονται και προετοιμάζονται να διαιρεθούν με την αντιγραφή του DNA τους.
Όλα τα κύτταρα έχουν έναν κυτταρικό κύκλο που ξεκινά όταν έχουν παραχθεί μέσω της κυτταρικής διαίρεσης και τελειώνει όταν διαιρούνται για να παράγουν πανομοιότυπα κύτταρα. Η μίτωση είναι η περίοδος κυτταρικής διαίρεσης και ο υπόλοιπος κυτταρικός κύκλος είναι μεσόφαση. Η ενδιάμεση φάση αναφέρεται συνήθως ως η φάση ηρεμίας, αλλά είναι μια περίοδος μεγάλης κυτταρικής δραστηριότητας. Κατά τη διάρκεια αυτής της φάσης, το κύτταρο αναπτύσσεται και παράγει οργανίδια και πρωτεΐνες. Το DNA στον πυρήνα αντιγράφεται ως προετοιμασία για μίτωση και συνεχίζει να αναπτύσσεται και να παράγει διπλά οργανίδια.
Κατά τη διάρκεια της προφάσης, τα χρωμοσώματα στον πυρήνα γίνονται κοντύτερα και παχύτερα, συμπυκνώνονται και γίνονται ορατά. Κάθε χρωμόσωμα φαίνεται να έχει δύο χρωματίδες που ενώνονται μεταξύ τους με ένα κεντρομερίδιο. Τα κεντριόλια σχηματίζονται και μετακινούνται σε αντίθετα άκρα των κυττάρων όπου αναπτύσσονται μικροσωληνίσκοι για να σχηματίσουν μια δομή σε σχήμα αστεριού που ονομάζεται αστέρας. Μερικοί από τους μικροσωληνίσκους, ή ίνες ατράκτου, διασχίζουν το κύτταρο από άκρη σε άκρη για να σχηματίσουν την άτρακτο. Τέλος, ο πυρήνας και η πυρηνική μεμβράνη διασπώνται και έτσι τα χρωμοσώματα επιπλέουν ελεύθερα στο κυτταρόπλασμα.
Το επόμενο στάδιο της διαίρεσης μετά την πρόφαση είναι η μετάφαση. Κατά τη διάρκεια αυτού του σταδίου, τα χρωμοσώματα ευθυγραμμίζονται κατά μήκος του μέσου του κυττάρου. Κάθε ένα από τα χρωμοσώματα είναι συνδεδεμένο σε μια ίνα ατράκτου στο κεντρομερές τους. Στη συνέχεια, οι χρωματίδες απομακρύνονται ελαφρά λόγω της συστολής των μικροσωληνίσκων. Η αναφάση και μετά η τελόφαση διαδέχονται τη μετάφαση.
Κατά τη διάρκεια της ανάφασης, οι ίνες της ατράκτου συστέλλονται πλήρως, έτσι οι ξεχωριστές χρωματίδες κάθε χρωμοσώματος έλκονται και στις δύο πλευρές του κυττάρου. Μόλις οι χρωματίδες φτάσουν στους πόλους του κυττάρου, μια νέα πυρηνική μεμβράνη σχηματίζεται γύρω τους, υποδηλώνοντας την έναρξη της τελοφάσης. Οι ίνες της ατράκτου διασπώνται, τα χρωμοσώματα ξετυλίγονται και επιμηκύνονται, ο πυρήνας αναμορφώνεται και, τελικά, το κύτταρο διαιρείται στα δύο τελειώνοντας τη μιτωτική διαίρεση.
Η μείωση είναι παρόμοια με τη μίτωση, αλλά λαμβάνουν χώρα δύο διαιρέσεις. Περιλαμβάνει τη διαίρεση των χρωμοσωμάτων που ακολουθείται από δύο διαιρέσεις του πυρήνα και του κυττάρου. Η μείωση Ι διαφέρει από τη μίτωση κατά την πρόφαση, αλλά η μείωση ΙΙ είναι μια τυπική μιτωτική διαίρεση, όπως περιγράφεται παραπάνω. Το τελικό αποτέλεσμα της μείωσης είναι τέσσερα νέα κύτταρα που έχουν τη μισή γενετική πληροφορία από το μητρικό κύτταρο.
Η βασική διαφορά στη μείωση Ι εμφανίζεται κατά τη διάρκεια της προφάσης Ι όταν τα ζεύγη χρωμοσωμάτων ενώνονται για να σχηματίσουν ένα δισθενές αντί κάθε χρωμόσωμα να σχηματίζει μια χρωματίδα. Κατά τη διάρκεια της μεταφάσης Ι, τα δισθενή παρατάσσονται τυχαία κατά μήκος του μέσου του κυττάρου που πρόκειται να διαχωριστεί. Αυτός ο τυχαίος προσανατολισμός οδηγεί σε αυξημένη γενετική ποικιλία. Κάθε χρωμόσωμα του ζεύγους έχει γονίδια που καθορίζουν τα ίδια χαρακτηριστικά, αλλά δεν είναι πάντα το ίδιο γονίδιο. Η τυχαία κατανομή και η ακόλουθη ανεξάρτητη κατάταξη των χρωμοσωμάτων δημιουργεί νέους γενετικούς συνδυασμούς στα κύτταρα.
Τα χρωμοσώματα έλκονται σε αντίθετα άκρα του κυττάρου κατά τη διάρκεια της αναφάσης Ι, και μια πυρηνική μεμβράνη σχηματίζεται γύρω τους στην τελόφαση Ι. Τα δύο κύτταρα που προκύπτουν έχουν τώρα το μισό γενετικό υλικό από το γονικό κύτταρο. Η Meiosis II ακολουθεί την ίδια διαδικασία με τη μίτωση, όπου τα χρωμοσώματα σχηματίζουν ένα ζεύγος χρωματιδών που ενώνονται με ένα κεντρομερίδιο. Παρατάσσονται κατά μήκος του κέντρου του κυττάρου και έλκονται από τα κεντρομερή τους στα απέναντι άκρα του κυττάρου. Μόλις φτάσουν στους πόλους, η κυτταρική διαίρεση ολοκληρώνεται με αποτέλεσμα τέσσερα νέα κύτταρα, το καθένα με το μισό γενετικό υλικό του αρχικού κυττάρου.