La division cellulaire a trois objectifs pour un organisme : la reproduction, la croissance et le maintien. Pour les organismes unicellulaires, il s'agit de leur méthode directe et unique de reproduction, et il ne sert à aucun autre objectif. Pour les organismes multicellulaires, la division cellulaire est une étape de la reproduction et est nécessaire à la croissance et au maintien.
La division cellulaire se produit de deux manières fondamentales différentes. La première, et de loin la plus courante, est la mitose. La mitose est le seul moyen par lequel les organismes unicellulaires se divisent, et la grande majorité de la division cellulaire pour la vie multicellulaire est également la mitose. Lors de la mitose, une cellule se divise en deux cellules plus petites, appelées cellules filles, avec des gènes identiques. Dans les organismes unicellulaires, ces cellules filles ont généralement les mêmes caractéristiques de base que la cellule mère. Dans les organismes multicellulaires, ceux-ci peuvent être similaires à la cellule mère ou, comme dans le cas de la production de cellules sanguines, très différents, bien que les gènes soient les mêmes.
La méiose, quant à elle, produit des gamètes, des cellules filles qui sont structurellement différentes de leurs cellules mères et ne contiennent que la moitié du nombre de gènes. Ces gamètes sont utilisés pour la reproduction sexuée dans la vie multicellulaire et doivent se combiner avec un autre gamète correspondant avant de pouvoir commencer à croître par mitose.