Hay cinco fases de la mitosis. Cada fase se utiliza para describir el tipo de cambio que experimenta la célula. Las fases son profase, prometafase, metafase, anafase y telofase.
Prophase
Durante la profase, la cromatina (ADN enredado) del núcleo se condensa en cromosomas (ADN agrupado). Los pares de centríolos se desplazan a los lados opuestos del núcleo. Las fibras del huso comienzan a formar un puente entre los extremos de la célula.
Prometafase
Durante la prometafase, la envoltura nuclear que rodea a los cromosomas se rompe. Ahora no hay núcleo y las cromátidas hermanas están libres. En cada centrómero se forma una proteína llamada cinetocoro. Unas largas y delgadas proteínas se extienden desde los polos opuestos de la célula y se unen a cada cinetocoro.
Metafase
Durante la metafase, el par de cromátidas se alinea por el empuje y el tirón de los microtúbulos del cinetocoro unidos, de forma similar a un juego de "tira y afloja". Las dos cromátidas hermanas permanecen unidas entre sí en el centrómero. Los cromosomas se alinean en el ecuador de la célula, o línea central, y se preparan para la división. Esta es la fase más larga de la mitosis.
Anafase
Durante la anafase, las cromátidas hermanas se separan y se desplazan desde el ecuador de la célula (placa de la metafase) hacia los polos de la misma. El cinetocoro se une al centrómero. Los microtúbulos se aferran al cinetocoro y acortan su longitud. Otro grupo de microtúbulos, los no cinetocóricos, hacen lo contrario. Se alargan. La célula comienza a estirarse a medida que los extremos opuestos se separan.
Telofase
La telofase es la etapa final de la mitosis: la célula misma está lista para dividirse. Un juego de cromosomas se encuentra ahora en cada polo de la célula. Cada juego es idéntico. Las fibras del huso comienzan a desaparecer y se forma una membrana nuclear alrededor de cada juego de cromosomas. Además, aparece un nucléolo dentro de cada nuevo núcleo y los cromosomas monocatenarios se desenrollan en hebras invisibles de cromatina.