Au cours du cycle cellulaire, la réplication de l'ADN se produit pendant la phase S de l'interphase. L'interphase se produit entre les divisions cellulaires et est une étape préalable nécessaire à la division cellulaire.
L'interphase est divisée en trois étapes successives : la phase G1, la phase S et la phase G2. Les phases G flanquantes impliquent la croissance cellulaire et la préparation pour que la division de la cellule se produise ; le "G" dans la phase G représente la croissance. Entre ces périodes de croissance, la cellule subit la phase de synthèse, ou S. Pendant la phase S, les chromosomes à l'intérieur de la cellule sont copiés de sorte que les cellules divisées aient des copies correspondantes de l'ADN. La cellule subit alors les étapes les plus visiblement actives de la division cellulaire : prophase, anaphase, télophase et cytokinèse.
Les cellules humaines typiques mettent environ 24 heures pour terminer un cycle complet de réplication et de division cellulaire. La partie la plus longue de ce processus est l'interphase, qui prend environ 23 heures. La réplication des chromosomes pendant la phase S prend environ 8 heures. D'autres types de cellules complètent la division cellulaire plus rapidement; par exemple, au début du développement embryonnaire, le cycle cellulaire complet peut se produire en 30 minutes environ. Dans ces divisions cellulaires rapides, les phases de croissance sont souvent sautées ou considérablement réduites et la réplication a lieu plus rapidement. Même lorsque les phases G1 et G2 ne se produisent pas, la cellule doit terminer la phase S d'interphase afin de répliquer son ADN avant la division.
