Pertumbuhan sel dapat mengacu pada perluasan sel tunggal saat bersiap untuk membelah atau perluasan populasi sel yang tumbuh melalui pembelahan sel. Kedua proses ini merupakan bagian dari siklus sel. Sejumlah peristiwa terjadi saat sel bersiap untuk membelah, dan akhirnya membelah, menjadi dua sel anak yang identik.
Proses pertumbuhan sel, baik di dalam sel itu sendiri maupun di dalam populasi sel, dimulai dengan fase istirahat, yang dikenal sebagai celah 0. Selama fase ini, sel melakukan metabolisme seperti biasa tetapi tidak tumbuh secara aktif. Setelah periode istirahat ini, yang berbeda tergantung pada jenis selnya, sel memasuki bagian interfase dari siklus sel.
Langkah pertama interfase adalah periode istirahat lainnya, yang disebut celah 1. Selama waktu ini, sel tumbuh untuk mempersiapkan kehadiran asam deoksiribonukleat (DNA) tambahan. Ini juga mengembangkan sitoplasma tambahan yang dibutuhkan untuk membelah menjadi dua sel berukuran penuh di akhir proses. Selama langkah berikutnya dalam interfase, DNA dibuka ritsletingnya dan direplikasi untuk membuat dua set kromosom. Di celah 2 interfase, sel memeriksa untuk memastikan bahwa DNA telah bereplikasi dengan benar dan terus tumbuh hingga cukup besar untuk membelah.
Setelah interfase, langkah selanjutnya dalam pertumbuhan sel adalah mitosis, yang dipecah menjadi empat langkah terpisah. Selama mitosis, sel itu sendiri berhenti tumbuh dan membuat protein tambahan dan memulai proses membagi kromosom yang direplikasi ke sisi berlawanan dari nukleus. Pada langkah pertama, yang disebut profase, kromosom memadat dan serat gelendong bergerak ke kutub yang berlawanan di dalam sel.
Langkah kedua adalah metafase, di mana kromosom menyelaraskan diri di sepanjang sumbu pusat sel. Serat gelendong menempel pada set kromosom duplikat, sedangkan pada anafase, setiap set kromosom mulai ditarik menjauh dari pusat. Kromosom menyelesaikan perpindahannya ke sisi sel yang berlawanan selama telofase, yang merupakan tahap terakhir mitosis. Kromosom kemudian terurai, dan membran nukleus muncul di sekitar setiap set kromosom.
Tahap akhir dalam pertumbuhan sel melibatkan pemisahan sebenarnya dari satu sel menjadi dua sel anak. Dalam proses ini, yang dikenal sebagai sitokinesis, sitoplasma itu sendiri membelah. Hal ini meningkatkan populasi sel di daerah tersebut dan mengirim dua sel anak kembali ke fase istirahat sampai tubuh memberi tahu sel bahwa mereka perlu tumbuh dan membelah lagi.