Etapele ciclului celular, numite și faze, sunt componentele care alcătuiesc ciclul de viață al celulei. Există patru etape într-un ciclu celular, faza de decalaj 1 (G1), sinteză (S), faza de decalaj 2 (G2) și mitoză (M). Mitoza este împărțită în patru etape, profază, metafază, anafază și telofază. Unele descrieri ale etapelor ciclului celular includ o a treia fază de gol, cunoscută sub numele de G0.
Etapele G1, S și G2 sunt cunoscute în mod colectiv sub denumirea de interfază. O celulă în faza G1 este în creștere activă și suferă modificările metabolice care sunt necesare pentru ca celulele să se dividă. Faza G1 se termină în punctul de restricție, când celula „decide” să sufere diviziunea și trece la faza S.
Tot ADN-ul celulei este replicat în timpul fazei de sinteză a etapelor ciclului celular. În timpul sintezei sau replicării ADN-ului, componentele speciale ale celulei separă helixul ADN-ului dublu catenar în două catene simple. O enzimă numită ADN polimerază merge apoi de-a lungul fiecărei catene șablon de ADN și se construiește pe o a doua catenă pentru a copia exact ADN-ul original al celulei. Alte enzime din celule verifică pentru a se asigura că ADN-ul a fost copiat corect. Rezultatul final al sintezei sunt două copii exacte dublu catenare ale ADN-ului original al celulei, numite cromozomi.
Celulele se pregătesc pentru mitoză în timpul celei de-a doua etape de gol. Sunt necesare materiale speciale în citoplasma celulei pentru a avea loc mitoza. Celula suferă modificări metabolice în timpul G2 pentru a forma aceste materiale citoplasmatice.
După G2, mitoza începe cu etapa de profază. În această fază se formează o structură cunoscută sub numele de fus mitotic. O altă structură numită centrozom se dublează, iar duplicatele se deplasează la capetele opuse ale celulei. Cromozomii se deplasează către o regiune a fusului mitotic numită placa de metafază, iar centromerii se atașează de fus folosind structuri cunoscute sub numele de cinetocori. Acest ultim pas al profazei este uneori împărțit în continuare într-o etapă numită prometafază.
În timpul metafazei, cromozomii se aliniază cu placa de metafază pentru a ajuta cromozomii să se separe în mod corespunzător în timpul anafazei. Odată ce cromozomii sunt aliniați, are loc anafaza pe măsură ce cromozomii se separă și se deplasează la capetele opuse ale celulei. Cromozomii separați se numesc cromozomi fiice.
Telofaza este faza finală a mitozei și a etapelor ciclului celular. Cromozomii fiice dobândesc fiecare propriile membrane nucleare, iar fibrele fusului se desprind și dispar. Totuși, diviziunea celulară nu este completă până când apare citokineza și celula se împarte complet în două celule noi. În acest moment ciclul celular începe din nou cu G1.
Unii cercetători includ o a cincea fază a etapelor ciclului celular. Faza G0 este inserată între mitoză și G1. Dacă celulele intră în faza G0, ele nu mai cresc. Ele pot, totuși, să devină reactivate și să intre din nou în faza G1.