La mitose est la division d'une cellule pour créer deux cellules filles identiques, tandis que la méiose forme des cellules filles différentes de la cellule mère. La mitose est un moyen de remplacer les anciennes cellules ; la méiose forme des cellules sexuelles, ou gamètes.
Au début de la mitose, les chromosomes deviennent visibles dans le noyau de la cellule. La membrane nucléaire se dissout et des fibres spéciales, le fuseau, alignent les chromosomes au milieu de la cellule. Des paires de chromosomes se déplacent vers les extrémités opposées de la cellule et de nouvelles enveloppes nucléaires se forment autour d'elles. Les chromosomes se décondensent et redeviennent invisibles à mesure que la cellule entière se divise en son milieu. Le résultat de ce processus est deux cellules filles identiques.
Le début de la méiose est similaire à la mitose, sauf que des chromosomes homologues ou similaires s'apparient. Les paires de chromosomes sont constituées d'un chromosome de chaque parent. Comme la mitose, l'enveloppe nucléaire disparaît et des fibres fusiformes se forment pour aligner les chromosomes et les tirer vers les extrémités opposées de la cellule. L'alignement des chromosomes homologues dans la méiose est aléatoire, ce qui signifie que les cellules filles peuvent obtenir des chromosomes de l'un ou l'autre des parents. C'est une source de diversité génétique dans la reproduction sexuée. Une autre source est que les chromosomes homologues, alors qu'ils sont par paires, échangent du matériel génétique entre eux, augmentant encore la diversité génétique. La méiose se termine un peu comme la mitose, mais au lieu de cellules identiques, le résultat est deux cellules filles distinctement différentes.