La division cellulaire fait partie du cycle cellulaire et est causée soit par une fission binaire, soit dans le cadre d'un cycle à phases multiples. La fission binaire est la méthode par laquelle les cellules procaryotes se divisent. Les cellules eucaryotes utilisent le cycle en trois phases communément appelé mitose.
Les bactéries sont un exemple de cellules procaryotes, et la fission binaire par laquelle elles se divisent est une forme de reproduction asexuée. La fission binaire est beaucoup moins complexe que la mitose et peut se produire en à peine 20 minutes à température ambiante. À l'intérieur de la cellule, la molécule d'ADN circulaire est copiée, puis elle se déplace vers les pôles de la cellule. La cellule commence alors à s'allonger jusqu'à ce que le milieu de la cellule se sépare en deux nouvelles cellules identiques.
La mitose, utilisée pour la croissance et la réparation de la peau, des cheveux et des cellules sanguines, commence par l'interphase. Au cours de cette phase, la cellule se développe et collecte des nutriments pour se préparer à la mitose et commence à répliquer l'ADN. La phase mitotique sépare les chromosomes en deux noyaux identiques et passe directement à la cytokinèse.
La cytokinèse divise le cytoplasme, les organites et d'autres parties nécessaires dans les deux cellules filles de manière égale. La cytokinèse peut survenir directement avec la mitose, et ces deux phases sont souvent appelées simplement « phase M ».