Ο ανθρώπινος κυτταρικός κύκλος αποτελείται από δύο κύριες φάσεις: τη μεσοφάση και τη μιτωτική φάση. Για τα περισσότερα κύτταρα, η μιτωτική φάση περιλαμβάνει μίτωση, αλλά και τα αναπαραγωγικά κύτταρα υφίστανται μεΐωση. Το ενδιάμεσο τμήμα του ανθρώπινου κυτταρικού κύκλου είναι όταν τα κύτταρα ασχολούνται τόσο με τη φυσιολογική τους κυτταρική λειτουργία όσο και προετοιμάζονται για διαίρεση. Η μίτωση είναι όπου τα κύτταρα διαιρούνται, δημιουργώντας δύο ξεχωριστά αλλά πανομοιότυπα θυγατρικά κύτταρα. Στη μείωση, το προϊόν είναι τέσσερα θυγατρικά κύτταρα φύλου, ή γαμέτες, με τη μισή ποσότητα χρωμοσωμάτων ως μητρικό κύτταρο.
Τα περισσότερα κύτταρα υφίστανται μίτωση ως το τελευταίο μέρος του ανθρώπινου κυτταρικού κύκλου. Καθώς τα κύτταρα αναπτύσσονται κατά τη διάρκεια της ενδιάμεσης φάσης, μπορεί να γίνουν πολύ μεγάλα για να είναι αποτελεσματικά στη διάθεση των απορριμμάτων και στην απορρόφηση θρεπτικών συστατικών. Αυτό και άλλα σήματα, όπως οι ορμόνες, μπορεί να πουν στο κύτταρο πότε είναι έτοιμο να διαιρεθεί. Πριν διαιρεθεί, ένα κύτταρο θα αναπαράγει το DNA του έτσι ώστε κάθε θυγατρικό κύτταρο να λαμβάνει ένα αντίγραφο. Μόλις ολοκληρωθεί η μίτωση, το αποτέλεσμα είναι δύο θυγατρικά κύτταρα με πανομοιότυπο DNA.
Υπάρχουν πολλοί έλεγχοι και στάσεις που ρυθμίζουν την κυτταρική διαίρεση και ανάπτυξη. Σε πολλά σημεία του ανθρώπινου κυτταρικού κύκλου, το κύτταρο θα πρέπει να πληροί ορισμένα κριτήρια προτού μπορέσει να περάσει σε άλλη φάση. Επιπλέον, τα κύτταρα συχνά σταματούν να διαιρούνται μόλις αγγίξουν ένα άλλο κύτταρο. Τα καρκινικά κύτταρα αποτελούν εξαίρεση στον κανόνα. Αυτά τα κύτταρα δεν έχουν πλέον τη δυνατότητα να σταματήσουν να διαιρούνται και έτσι μπορούν να παράγουν επικίνδυνους όγκους.
Για να παραχθούν αναπαραγωγικά κύτταρα – δηλαδή σπέρμα ή ωάρια – ένα κύτταρο πρέπει να υποστεί μεΐωση ως μέρος του ανθρώπινου κυτταρικού κύκλου. Η μείωση είναι μια διαδικασία κατά την οποία ένα κύτταρο χωρίζεται σε τέσσερα κύτταρα, το καθένα με τα μισά χρωμοσώματα ως μητρικό κύτταρο. Κατά τη διάρκεια της μείωσης, τα κύτταρα διαιρούνται δύο φορές. Πριν από την πρώτη διαίρεση, τα χρωμοσώματα αντιγράφονται και υφίστανται δύο μοναδικές διαδικασίες που ονομάζονται σύναψη και διασταύρωση. Αυτές οι διαδικασίες παρέχουν στα τέσσερα θυγατρικά κύτταρα που προκύπτουν μεγαλύτερη γενετική ποικιλία μετά τη δεύτερη μειωτική διαίρεση.
Το ενδιάμεσο τμήμα του ανθρώπινου κυτταρικού κύκλου είναι η φάση στην οποία το κύτταρο εκτελεί το μεγαλύτερο μέρος της κυτταρικής του δραστηριότητας. Υπάρχουν τρία κύρια μέρη της ενδιάμεσης φάσης – G1, S και G2. Το “S” αναφέρεται στη “σύνθεση” και είναι το μέρος του κυτταρικού κύκλου όπου το DNA αναπαράγεται για μίτωση. Οι δύο φάσεις “G” αναφέρονται στον χρόνο πριν από την έναρξη της φάσης S και στον χρόνο μεταξύ του τέλους της φάσης S και της έναρξης της μίτωσης. Αν και το κύτταρο μπορεί να προετοιμαστεί για κυτταρική διαίρεση κατά τις φάσεις G και S, εκτελεί επίσης συνεχώς το κύτταρο του καθήκον σε όλη τη μεσοφάση.
Μόλις δημιουργηθεί, ένα κύτταρο εισέρχεται στη φάση G1. Ο χρόνος που περνάει ένα κύτταρο σε αυτή τη φάση εξαρτάται από τον τύπο του. Σε ορισμένα κύτταρα, μπορεί να διαρκέσει για μια μέρα και σε άλλα για χρόνια. Ένα κύτταρο στη φάση G2 υποβάλλεται σε τελικές προετοιμασίες για κυτταρική διαίρεση. Μια άλλη φάση, το G0 αναφέρεται σε ένα κύτταρο που δεν θα διαιρεθεί προσωρινά ή μόνιμα.