Au cours de la méiose, le croisement se produit pendant la prophase I. C'est l'échange de matériel génétique entre des chromosomes homologues qui donne lieu à des chromosomes recombinants, qui contribuent à la diversité génétique.
Au cours de la prophase I, chacune des paires de chromosomes homologues peut être considérée comme bivalente ou comme un groupement de deux chromosomes dits chromatides sœurs. Le site où se produit le croisement sur les chromatides sœurs est connu sous le nom de chiasma. La prophase I est la phase la plus longue du processus de méiose et prend jusqu'à 90 pour cent du temps total de la division cellulaire. Les chromosomes apparaissent également dans cette phase, le noyau disparaît et le fuseau méiotique apparaît dans le cytoplasme.