Η φάση του κυτταρικού κύκλου είναι ένα στάδιο ενός συνεχούς κύκλου που υφίστανται τα περισσότερα κύτταρα του σώματος. Σε κάθε φάση, μπορούν να πραγματοποιηθούν διάφορες δραστηριότητες που περιλαμβάνουν κυτταρικές δομές και γενετικό υλικό. Οι φάσεις συμβαίνουν διαδοχικά και μπορεί να χρειαστεί έως και μία ημέρα για να ολοκληρωθεί ο κύκλος. Τις περισσότερες φορές, ένα κύτταρο βρίσκεται σε ενδιάμεση φάση, κατά την οποία δεν διαιρείται αλλά υφίσταται στάδια σημείου ελέγχου και αντιγραφή δεοξυριβονουκλεϊκού οξέος (DNA). Τα χρωμοσώματα και ο πυρήνας διαιρούνται κατά τη διάρκεια της μίτωσης και το κύτταρο διαιρείται στα δύο σε ένα υπο-στάδιο που ονομάζεται κυτταροκίνηση.
Η μεσοφασική και η μυωτική φάση, όταν τα κύτταρα διαιρούνται, είναι χαρακτηριστικές για όλα τα κύτταρα του ανθρώπινου σώματος, εκτός από εκείνα του αναπαραγωγικού συστήματος. Τις περισσότερες φορές, η διαίρεση δεν συμβαίνει. Ο κύκλος τυπικά κυριαρχείται από διαδικασίες που περιλαμβάνουν ανάπτυξη και αντιγραφή ενδοκυτταρικών δομών που υποστηρίζουν τα χρωμοσώματα. Μια ενδιάμεση φάση μετά τη διαίρεση περιλαμβάνει βιολογικούς ελέγχους για να βεβαιωθείτε ότι μπορεί να συμβεί αντιγραφή του DNA. Εάν όχι, τότε μια περίοδος λήθαργου μπορεί να διαρκέσει από μερικές ημέρες έως χρόνια.
Η αντιγραφή του DNA συμβαίνει κατά τη διάρκεια μιας περιόδου σύνθεσης που ονομάζεται φάση S. Αυτή είναι μια φάση του κυτταρικού κύκλου στην οποία η ανάπτυξη συχνά συνεχίζεται, ενώ δημιουργούνται πρωτεΐνες και ένζυμα για την αναπαραγωγή γενετικού υλικού. Ο αριθμός των χρωμοσωμάτων τυπικά διπλασιάζεται και στη συνέχεια εμφανίζεται μια άλλη ενδιάμεση φάση καθώς ελέγχεται το αντιγραφόμενο DNA. Τα σφάλματα στον γενετικό κώδικα μπορούν να διορθωθούν και οι δομές που ονομάζονται μικροσωληνίσκοι αντιγράφονται για να προετοιμαστούν για κυτταρική διαίρεση. Κατά τη διάρκεια αυτής της φάσης, υπάρχει γενικά χρόνος για τη διόρθωση προβλημάτων και τη διασφάλιση της σωστής αντιγραφής των χρωμοσωμάτων.
Τα χρωμοσώματα διασπείρονται και συνήθως δεν είναι ορατά στο μικροσκόπιο, μέχρι να ξεκινήσει η πρόφαση του κυτταρικού κύκλου. Τα κεντριόλια είναι δομές όπου οι μικροσωληνίσκοι αντιγράφονται και δύο από αυτά συνήθως εξαπλώνονται σε αντίθετες κατευθύνσεις. Τα χρωμοσώματα γίνονται ορατά και κατά τη διάρκεια της προφάσης, και διάφορες ίνες σχηματίζουν ένα δίκτυο γύρω από το κύτταρο, σχηματίζοντας μια μιτωτική άτρακτο. Μια άλλη φάση του κυτταρικού κύκλου είναι όταν η μεμβράνη του πυρήνα εξαφανίζεται ενώ οι πρωτεΐνες και οι μικροσωληνίσκοι αλληλοσυνδέονται. Στη συνέχεια, οι ινώδεις δομές ευθυγραμμίζονται κατά μήκος του πυρήνα κατά τη διάρκεια της μετάφασης και, στη συνέχεια, οι δομές που ονομάζονται kinetochores τραβούν τα χρωμοσώματα από κάθε ζεύγος στην κατάλληλη πλευρά.
Κάθε φάση του κυτταρικού κύκλου έχει ξεχωριστές δραστηριότητες. Μόλις σχηματιστούν δύο πυρήνες, τα χρωμοσώματα διασκορπίζονται στο εσωτερικό τους. Η τελική διαίρεση είναι μια φάση από μόνη της. Μια πρωτεΐνη σχηματίζει τυπικά έναν δακτύλιο γύρω από το σημείο διαίρεσης του κυττάρου και κλείνει μέχρι να σχηματιστούν δύο ξεχωριστά.