Mitoz bölünme, bir ana hücrenin bölünerek iki yeni hücre oluşturmasına denir. Mitoz bölünme, tüm vücut hücrelerinde (kas, deri vb.) görülür. Çok hücrelilerde hücrelerin oluşumu mitozla gerçekleşir. Mitoz bölünme sayesinde ana hücredeki kalıtım maddesi eşit miktarda yavru hücrelere geçer. Oluşan bu yavru hücreler, ana hücrenin tıpatıp aynısı olur. Bu sayede yaralanan ya da yaşlanan ana hücrelerin yerine yeni hücreler meydana gelir. Özellikle mitozla birlikte 2n kromozomlu tek hücreden 2n kromozomlu iki yavru hücre meydana gelir, böylece canlının hücre sayısı artar ve canlının büyümesi sağlanır.

Zigotun oluşumunda başlayan mitoz bölünme, yaşam boyu devam eder. Tek hücrelilerde çoğalmayı, çok hücrelilerde ise büyümeyi, gelişmeyi, yıpranan dokuların onarılmasını ve ölen hücrelerin yerine yenisinin getirilmesini sağlar.

Vücut hücrelerinde kromozomların bir kısmı anneden, bir kısmı da babadan gelmektedir. Yani 2n kromozomun n tanesi anneden, n tanesi de babadan gelmektedir. İnsan vücut hücrelerinde 2n=46 kromozom bulunur. Bu durumda, eşey hücrelerinin kromozom sayısı n=23'tür (23 kromozom anneden, 23 kromozom babadan). Annenin n kromozomlu yumurta hücresi ile babanın n kromozomlu sperm hücresi döllenme yoluyla birleşerek 2n kromozomlu zigotu oluşturur. Zigot, birtakım gelişim evrelerini tamamlayarak bireyleri yani bizleri oluşturur. Sonuç olarak mitoz bölünmede birbirinin aynısı olan iki hücre oluşur.

İnterfaz Evresi: Hücre, bölünmeden önce bir hazırlık evresi geçirir. Bu evre 'interfaz' evresidir. İnterfaz evresi, ökaryot hücrelerin yaşamının en uzun evresidir çünkü insan deri hücresi 22 saatini bu evrede geçirir. İnterfaz evresinde öncelikle hücrenin büyüklüğü ve DNA hasarı kontrol edilir. Eğer bir hata varsa, bu durum düzeltilinceye kadar hücre döngüsü durdurulur. Bu kontrol aşaması interfazın G1 evresidir ve hücrede bir hasar yoksa sentez evresine geçilir. Bu evrede DNA kendini eşler ve büyüme devam eder. Bir sonraki evre olan G2 evresinde de son hazırlıklar tamamlanır, bölünme için gerekli yapılar oluşur, protein sentezi artar ve hücre daha çok büyüyerek kendini mitoza hazırlar. Artık hazırlık bitmiştir ve hücre interfazdan profaz evresine geçer.

Profaz Evresi: Profaz evresinde kromozomlar kalınlaşmaya başlar ve helezon şeklinde kıvrılır. Eş kromozomlar birbirinden kopmayacak şekilde birbirlerine bağlanır. Birbirine sentromerlerle bağlı olan bu kromozomlara kromatid denir. Daha sonra sentrozomlar birbirinden ayrılır ve farklı kutuplara doğru ilerler. Sentrozomlar arasında iğ iplikleri oluşur. Çekirdek zarı kaybolur ve kromozomlar sitoplazma içerisine dağılır.

Metafaz Evresi: Sentrozomlar, oluşturdukları iğ ipliklerini kromozomlara doğru gönderir. İğ iplikleri kardeş kromatidlere tutunur ve hücrenin ortasında dizilirler.

Anafaz Evresi: Bu evrede iğ iplikleri sayesinde kromozomların yarısı bir kutba, yarısı da diğer kutba çekilir. Kromozomlar kutuplara ulaştığında bu evre sona erer.

Telofaz Evresi: Çekirdek zarı yavaş yavaş oluşmaya başlar. Kromozomlar uzayıp incelir. Sitoplazma boğumlanarak ikiye ayrılır ve bu işlem sitokinez olarak adlandırılır. Telofaz evresi 30-60 dakika kadar sürdükten sonra iki eş yavru hücre oluşur. Böylelikle mitoz bölünme tamamlanmış olur.