Postoji pet faza mitoze: profaza, prometafaza, metafaza, anafaza i telofaza. Faze su identificirane prema fizičkom stanju kromosoma i vretena. Konačnu diobu stanice nakon telofaze, nazvanu citokineza, neki smatraju šestom fazom mitoze. Mitoza je proces uključen u rast običnog tkiva.
Mitoza je eukariotska dioba stanice koja proizvodi dvije identične stanice kćeri iz jedne roditeljske stanice. Somatske stanice svih višestaničnih organizama množe se mitozom i proces uključuje stotine, možda tisuće staničnih proteina. Stanice kćeri su genetski identične jedna drugoj, kao i roditeljskoj stanici i sadrže jednaku raspodjelu kromosoma. Bez organiziranih faza mitoze, kromosomi bi bili nasumično raspoređeni u stanice kćeri i možda ne bi bili održivi.
Profaza je prva faza mitoze u kojoj se nuklearna ovojnica počinje raspadati. Kromosomi, koji se nalaze u jezgri stanice, počinju se skraćivati, smotati i zgušnjavati. Tijekom ovog procesa kondenzacije, vreteno, ili mreža vlasistih niti zvanih mikrotubule, počinje se širiti prema van iz dva centrosoma, odnosno središta za organiziranje mikrotubula. Dok postoji samo jedan centrosom u stanici koji ne prolazi kroz diobu, kada započne mitoza, on se replicira u dva i svaki postaje središte organizacije za polovicu vretena.
Prometafaza je dinamička faza u kojoj se nuklearna ovojnica otapa i proteini se vežu na centrosome kako bi postali kinetohori. Oni se zatim polariziraju na suprotne krajeve stanice. Metafaza je treći od stadija mitoze. Karakterizira ga kromosomi koji se poredaju duž sredine stanice na ono što se naziva metafazna ploča. Na taj način, kada se stanica dalje dijeli i kromosomi se razdvoje, svaka nova jezgra dobiva po jednu kopiju svakog kromosoma.
Obično samo stanice koje imaju ispravno sastavljena vretena ulaze u anafazu. U ovoj fazi mitoze, mikrotubule kinetohora se skraćuju, a dvije sestrinske kromatide kromosoma vreteno povlači prema polovima stanice. Svaki kromosom povlači njegova centromera. Zatim se polovi odvajaju kada mikrotubule koje nisu kenetohore prolaze jedna drugu. Posljednja faza mitoze je telofaza koju karakteriziraju kromosomi koji dosežu polove vretena gdje se počinju odmotavati. Formiraju se dvije nove nuklearne membrane i stvorena su dva zasebna skupa nerepliciranih kromosoma.