Die Zellteilung wird als Mitose bezeichnet wenn es sich dabei um die Zellteilung einer eukaryonten Zelle. Dabei handelt es sich um einen Prozess, durch den eine Zelle sein kopiertes Genom in zwei identische Hälften trennt. Im Allgemeinen folgt daraufhin sofort die Cytokinese, in der das Zytoplasma- und Zellenmembran geteilt wird. Dieses ergibt zwei identische Tochterzellen mit einer ungefähr gleichen Verteilung der Organellen und den Anderer zellulären Bestandteilen. Die Mitose und die Cytokinese zusammen werden als die mitotische (M) Phase des Zell-Zykluses bezeichnet, dabei wird die Mutterzelle in zwei Tochterzellen geteilt, jede besitzt das genetische Äquivalent der Elternteil-Zelle. Die Mitose tritt ausschließlich in den eukaryontischen Zellen auf. In den mehrzelligen Organismen machen die körperlichen Zellen die Mitose durch, während die Mikrobenzellen – oder die Zellen der Samenzellen bei den Männern oder die Oozyten bei den Frauen - durch einen in Verbindung stehenden Prozess sich teilen, dieser Prozess wird als Meiose bezeichnet und erfolgt nicht nach dem gleichen Muster der Mitose. Prokaryontische Zellen, die an einen Kern ermangeln, teilen sich durch den Prozess der binären Spaltung, der sog. Meiose.

Weil die Cytokinese normalerweise in Verbindung mit der Mitose auftritt, wird der Begriff der "Mitose" umgangssprachlich häufig mit dem Begriff "mitotic Phase" vertauscht. Es gibt jedoch viele Zellen, in denen die Mitose und die Cytokinese separat auftreten und Einzelzellen mit mehrfachen Kernen bilden.

Dieses tritt vornehmlich unter den Pilzen, wird jedoch in den verschiedenen unterschiedlichen Gruppen gefunden. Sogar bei den Tieren, kann die Cytokinese und die Mitose, zum Beispiel während bestimmter Phasen der embryonalen Entwicklung unabhängig auftreten.

Das Primärresultat der Mitose ist die Teilung des Genoms der Elternzelle in zwei Tochterzellen. Das Genom besteht aus einer Anzahl von Chromosomen, Komplexe fest-aufgerollter DNA, die die genetischen Informationen enthalten, die für die korrekten Zelle Funktionen lebenswichtig sind. Weil jede resultierende Tochterzelle zur Elternteilzelle genetisch identisch sein sollte, muss die Elternteilzelle eine Kopie von jedem Chromosom vor der Mitose erstellen. Dieses tritt während der Mitte der Interphase, dies ist die Periode die der mitotischen Phase im Zell-Zyklus vorangeht, in der Vorbereitung für die Mitose voran.

Jedes Chromosom enthält jetzt zwei identische Kopien von sich, diese werden als Schwestern Chromatide genannt, diese befinden sich zusammen in einer Region die als Centromer bekannt ist. Jedes Schwester Chromatid gilt nicht als ein Chromosom in sich. In den Tieren und in den Pflanzlichen-Zellen verhindert der Kernumschlag, dass die DNA ins Zytoplasma übergeht. Die Chromosomen richten sich in einer eingebildeten Durchmesserlinie aus, welche die Zelle überspannt.

Die Mikrotubuli die Teil des Zytoskeletts sind verkürzen und ziehen die Schwestern Chromatide jedes Chromosoms auseinander. Anschließend gilt jedes Schwestern Chromatid als ein Chromosom, also werden sie zu Schwesterchromosomen umbenannt. Während die Zelle sich umformt/verlängert, werden die entsprechende Schwesterchromosomen in Richtung zu den gegenüberliegenden Enden gezogen. Ein neuer Kernumschlag bildet sich um die getrennten Schwesterchromosomen.
In den Tierzellen klemmt die Zelle an sich das Inneren ab, in dem die eingebildete Linie verwendete wird und trennt die zwei sich entwickelnden Kerne. In den Pflanzlichen-Zellen konstruieren die Tochterzellen eine neue teilende Zellwand zwischen einander. Schließlich wird die Mutterzelle zur Hälfte aufgespaltet und verursacht zwei Tochterzellen, jede mit einer gleichwertigen und kompletten Kopie des ursprünglichen Genoms. Bei den prokaryontischen Zellen kann nicht von einer Mitose gesprochen, weil sie an einen Kern ermangeln und nur ein einzelnes Chromosom ohne Centromer haben.

Die mitotische Phase ist eine verhältnismäßig kurze Periode des gesamten Zell-Zyklussees. Sie wechselt sich mit der viel längeren Interphase, in der sich die Zelle auf die Teilung vorbereitet.

Die Interphase wird in drei Phasen aufgeteilt:

• in der G1-Phase (erster Abstand)
• in der S-Phase (Synthese)
• in der G2-Phase (zweiter Abstand)

Während aller drei Phasen wächst die Zelle, indem sie Proteine und zellplasmatische Organellen produziert. Dies geschieht bei den Chromosomen nur während der S Phase. Die Mitose ist ein kontinuierlicher und dynamischer Prozess. Sie lässt sich in fünf Unterphasen aufteilen:

• Prophase
• Prometaphase
• Metaphase
• Anaphase
• Telophase

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