Binär fission är en form av asexuell reproduktion som används av alla prokaryota organismer, och vissa eukaryota organismer gillar svampar också. Förutom att den används för att duplicera hela organismer, används denna process också i cellerna i eukaryota organismer av några av organellerna. I denna process produceras två dotterceller av en ensamföräldercell som effektivt klonar sig själv. Escherichia coli-bakterien har använts flitigt av forskare som studerar binär klyvning, eftersom den är ett klassiskt exempel på denna asexuella reproduktionsmetod i aktion, och den är mycket riklig.
Vid binär klyvning börjar cellen med att duplicera sitt DNA för att skapa två kompletta uppsättningar och sedan växa till en storlek som är mycket större än den vanligtvis är. När cellen växer flyttas uppsättningarna av DNA till motsatta ändar av cellen. När cellen har uppnått rätt storlek delar den sig i två och skapar två dotterceller med identiskt DNA. Denna process används klassiskt när en organism lever i en stabil miljö.
Förutom att föröka sig via binär klyvning kan många prokaryoter även föröka sig sexuellt. Sexuell reproduktion är viktig, eftersom den bidrar till genetisk mångfald genom att blanda olika individers gener. Upprepade sessioner med binär fission skulle minska den genetiska mångfalden, vilket gör arten som helhet mycket mottaglig för att utplånas. Sexuell fortplantning blandar ihop saker, håller arten mångfaldig och främjar utvecklingen av fördelaktiga mutationer.
Tidpunkten för binär fission är viktig, eftersom organismer måste göra det i rätt ögonblick. Processen regleras delvis av septumringen, en ring av proteiner som bildas runt mitten av cellen, vilket uppmuntrar den att delas jämnt utan att skada DNA:t eller cellväggen. Fel i fissionsprocessen kan orsaka bildandet av dotterceller med ofullständigt DNA, eller extra kopior av vissa gener. Septalringen är utformad för att förhindra detta.
Inom cellerna hos eukaryota organismer kan organeller såsom mitokondrierna reproduceras med denna metod. Binär klyvning i cellen är vanligtvis tidsinställd att äga rum när cellen är i färd med att replikera och dela sig som en del av cellcykeln. Fel kan uppstå under denna process, vilket orsakar problem med dottercellerna som produceras under celldelningen. Dessa fel kan orsaka celldöd eftersom den nya cellen inte kan överleva på egen hand, eller så kan de leda till tillstånd som cancer, orsakade av fel i celldelningen som leder till en proliferation av celltillväxt.