Mitoz bölünme, hücrelerin çoğalmasını ve çok hücreli organizmalarda büyüme ve gelişmeyi sağlayan temel bir süreçtir. Bu süreç, hem eşeyli hem de eşeysiz üremenin gerçekleşmesini mümkün kılar. Hayvan hücreleri, genellikle oval veya küresel şekillerdedir. Hücreler, bir hacme ve bir yüzeye sahiptir. Hacim, sitoplazmadan; yüzey ise hücre zarından oluşur. Hücre büyüdükçe yarıçap artar. Yarıçap arttıkça; yüzey alanı yarıçapın karesi oranında, hacim ise yarıçapın küpü oranında artar. Bölünme sürecini başlatma emri çekirdek ve sitoplazma arasındaki etkileşim neticesinde çekirdekten gelir. Eşeyli ve eşeysiz üreyen tüm çok hücreli canlılarda büyüme ve gelişmeyi sağlayan temel olay mitoz bölünmedir. Tek hücrelilerde ise hücre bölünmesi her seferinde üremeyi sağlar.

Mitoz bölünme, interfaz, profaz, metafaz, anafaz ve telofaz olmak üzere beş ana safhadan oluşur. Ayrıca, sitokinez (sitoplazma bölünmesi) bu sürecin bir parçasıdır.

İnterfaz, bir bölünme aşaması olmayıp, iki mitoz bölünme arasındaki hazırlık safhasıdır. Bu evrede yeni oluşan hücre, beslenme, büyüme ve protein sentezi gibi biyolojik olayları gerçekleştirir. Ancak hücre, bölünme sinyalini aldığı andan itibaren bölünme hazırlıklarını yapar. Bu hazırlıkların en önemlisi, kromatin ipliklerinin kendini eşlemesidir. Hayvan hücrelerinde sentrozom da kendini eşler. Hücreyi ağ gibi kaplayan endoplazmik retikulum yıkılarak bölünme kolaylaştırılır ve hücrenin diğer hayatsal etkinlikleri minimum seviyeye indirilir.

En uzun safhadır. Eşlenmiş kromatin iplikler, sentromer bölgelerinden birbirlerine tutunmuşlardır. Bu çiftlere kardeş kromatidler denir. Profazda kromatin iplikler kısalıp kalınlaşarak belirgin hale gelir. Bu belirgin yapılara kromozom denir. Profazın sonunda çekirdek zarı ve çekirdekçik eriyerek kaybolur. Sentrozom çiftleri zıt kutuplara çekilerek iğ ipliklerini oluşturmaya başlarlar.

Eşlenmiş kromozom çiftleri hücrenin ekvator çizgisinde yan yana gelerek, tek sıra halinde dizilirler. Sentromer bölgelerinden de iğ ipliklerine tutunurlar. Kromozomlar bu evrede en net şekilde görülerek sayılabilir.

Sentromer bölgelerinden birbirlerine tutunan kardeş kromatidler, birbirlerinden ayrılarak zıt kutuplara çekilirler. Bu çekme işlemini iğ iplikleri gerçekleştirir. Mitozda kromozom sayısı ve yapısı aynı olan hücrelerin oluşmasını sağlayan temel olay, bu safhadaki kardeş kromatidlerin ayrılmasıdır.

Birbirinden ayrılan kromozom takımlarının kutup bölgelerinde kümelenmesinden hemen sonra çekirdek zarları ve çekirdekçikler yeniden oluşarak belirgin hale gelir. Kromozomlar spirallerini çözerek tekrar kromatin iplik haline gelirler. İğ iplikleri kaybolur. Telofazın sonunda karyokinez (çekirdek bölünmesi) tamamlanmış ve iki çekirdekli bir hücre oluşmuştur. Sitoplazmanın bölünmesiyle iki yeni hücre oluşur.

Sitoplazmanın bölünmesi bitki ve hayvan hücrelerinde farklılık gösterir. Hayvan hücrelerinde, hücre zarı içe doğru boğumlanarak ikiye ayrılır. Bitki hücrelerinde ise selüloz çeper boğumlanmaya izin vermediğinden, iki çekirdek arasında bir hücre plağı oluşturulur. Bu plak ortadan kenara doğru uzayarak iki hücre oluşmuş olur. Ayrıca bitki hücrelerinde sentrozom bulunmadığından, iğ iplikleri sitoplazmadaki proteinlerden oluşturulur. Mitoz bölünme sonucu oluşan iki hücre, genetik madde açısından tamamen aynıdır. Sitoplazma miktarındaki farklılık nedeniyle hücre büyüklükleri kısmi olarak farklı olabilir veya organellerin dağılımı eşdeğer olmayabilir. Bir canlının farklı doku ve organlarında mitoz oranları farklıdır. Çocuk bireylerde hücreler 20 dakikada bir bölünebilir.