Există cinci faze ale mitozei. Fiecare fază este folosită pentru a descrie tipul de schimbare prin care trece celula. Fazele sunt: profaza, prometafaza, metafaza, anafază și telofaza.
Prophase
În timpul profazei, cromatina (ADN încâlcit) din nucleu se condensează în cromozomi (ADN în buchet). Perechile de centrioli se deplasează în părțile opuse ale nucleului. Fibrele fusiforme încep să formeze o punte între capetele celulei.
Prometafază
În timpul prometafazei, învelișul nuclear din jurul cromozomilor se descompune. Acum nu mai există nucleu, iar cromatidele surori sunt libere. La fiecare centromer se formează o proteină numită kinetocoră. Proteine lungi și subțiri se întind de la polii opuși ai celulei și se atașează la fiecare kinetocoră.
Metafază
În timpul metafazei, perechile de cromatide sunt aliniate prin împingerea și tragerea microtubulelor atașate de microtubuli cinetocore, asemănător unui joc de "tras de mânecă". Ambele cromatide surori rămân atașate una de cealaltă la nivelul centromerului. Cromozomii se aliniază pe ecuatorul celulei, sau linia centrală, și sunt pregătiți pentru diviziune. Aceasta este cea mai lungă fază a mitozei.
Anafaza
În timpul anafazei, cromatidele surori se separă și se deplasează de la ecuatorul celulei (placa de metafază) la polii celulei. Cinetocorul este atașat de centromer. Microtubulele se țin de kinetocoro și își scurtează lungimea. Un alt grup de microtubuli, microtubulele care nu fac parte din nucleul cinetocor, fac contrariul. Aceștia devin mai lungi. Celula începe să se întindă pe măsură ce capetele opuse sunt îndepărtate.
Telofaza
Telofaza este etapa finală a mitozei: celula însăși este gata să se dividă. Un set de cromozomi se află acum la fiecare pol al celulei. Fiecare set este identic. Fibrele fusiforme încep să dispară, iar în jurul fiecărui set de cromozomi se formează o membrană nucleară. De asemenea, în interiorul fiecărui nou nucleu apare un nucleolus, iar cromozomii cu un singur fir se desfac în fire invizibile de cromatină.