Aquest procés dóna com a resultat la constitució de dues cèl·lules filles. En la mitosi hom pot distingir la profase, la metafase, l’anafase i la telofase. En la profase el material genètic s’enrotlla i pren consistència en els cromosomes, que es fan visibles al microscopi. La membrana nuclear comença a esmicolar-se. Entre els dos centríols, que s’han duplicat durant la interfase prèvia a la mitosi, s’agrupen una colla de fibres, que formen el fus acromàtic. Cap a la fi de la profase desapareix el nuclèol. Durant la metafase cada centròmer s’uneix a una fibra del fus, i els cromosomes, cadascun dels quals és compost de dues cromàtides, s’estenen a la part equatorial de la cèl·lula. En l'anafase es divideixen els centròmers, i les cromàtides es desaparellen i són arrossegades als pols oposats de la cèl·lula per les fibres del fus. A la telofase una membrana nuclear envolta cadascun dels dos agrupaments de cromosomes i es trenquen les fibres del fus.
Un cop dividit i reconstituït el nucli original en dos de nous, amb els nuclèols respectius, es produeix la divisió del citoplasma o citodièresi; això dóna com a resultat la constitució de dues cèl·lules filles, que entren en una fase de metabolisme actiu (interfase), dins la qual es dóna la duplicació de l’ADN. Per a bastir les noves cèl·lules cal que l’organisme se serveixi del mitjà de control i d’informació que és l’ADN dels cromosomes. La funció de la mitosi és assegurar el repartiment ordenat dels cromosomes a les cèl·lules filles, la dotació de les quals ha d’ésser idèntica a la de la cèl·lula mare, puix que seran responsables d’aquestes cèl·lules i de llurs descendents. No sempre la divisió del nucli va acompanyada de la divisió citoplasmàtica; quan no hi va, es forma una cèl·lula voluminosa amb nombrosos nuclis (policariòcits de la medul·la) o bé una mena de citoplasma amb nuclis (síncit). Els mecanismes de la mitosi, tant al començament com en el seu desenvolupament, són mal coneguts, però sembla que hi intervenen factors interns, com l’acció del centrosoma, i factors externs, com les hormones; hi ha productes químics, com la colquicina, que són emprats per a inhibir la mitosi.
Recreació de la mitosi cel·lular