Ada lima tahap mitosis: profase, prometafase, metafase, anafase dan telofase. Fase telah diidentifikasi sesuai dengan keadaan fisik kromosom dan spindel. Pembelahan akhir sel setelah telofase, yang disebut sitokinesis, dianggap oleh beberapa orang sebagai fase keenam mitosis. Mitosis adalah proses yang terlibat dalam pertumbuhan jaringan biasa.
Mitosis adalah pembelahan sel eukariotik yang menghasilkan dua sel anak yang identik dari sel induk tunggal. Sel somatik dari semua organisme multiseluler berkembang biak dengan mitosis dan prosesnya melibatkan ratusan, mungkin ribuan, protein seluler. Sel anak secara genetik identik satu sama lain dan juga dengan sel induk dan mengandung distribusi kromosom yang sama. Tanpa tahapan mitosis yang terorganisir, kromosom akan didistribusikan secara acak ke dalam sel anak dan mungkin tidak dapat hidup.
Profase adalah tahap pertama mitosis di mana amplop nuklir mulai pecah. Kromosom, yang terkandung dalam inti sel, mulai memendek, menggulung dan menebal. Selama proses kondensasi ini, gelendong, atau jaringan untaian mirip rambut yang disebut mikrotubulus, mulai memanjang keluar dari dua sentrosom, atau pusat pengorganisasian mikrotubulus. Sedangkan hanya ada satu sentrosom dalam sel yang tidak mengalami pembelahan, ketika mitosis dimulai, ia bereplikasi menjadi dua dan masing-masing menjadi pusat organisasi untuk setengah dari gelendong.
Prometafase adalah tahap dinamis di mana amplop nuklir larut dan protein mengikat sentrosom menjadi kinetokor. Ini kemudian berpolarisasi ke ujung sel yang berlawanan. Metafase adalah tahap ketiga dari mitosis. Hal ini ditandai dengan kromosom berbaris di sepanjang bagian tengah sel pada apa yang disebut lempeng metafase. Dengan cara ini, ketika sel membelah lebih jauh dan kromosom dipisahkan, setiap nukleus baru menerima satu salinan dari setiap kromosom.
Biasanya hanya sel-sel yang telah merakit gelendong dengan benar yang memasuki anafase. Pada tahap mitosis ini, mikrotubulus kinetokor memendek dan dua kromatid saudara dari kromosom ditarik ke arah kutub sel oleh gelendong. Setiap kromosom ditarik oleh sentromernya. Kemudian kutub berpisah ketika mikrotubulus non-kenetochore melewati satu sama lain. Tahap terakhir dari mitosis adalah telofase yang ditandai dengan kromosom mencapai kutub gelendong di mana mereka mulai mengurai. Dua membran nukleus baru terbentuk dan dua set terpisah dari kromosom yang tidak direplikasi telah dibuat.