Здатність до самовідтворення є однією з основних властивостей живого. Не є виключенням в цьому плані і клітина, оскільки саме розмноження клітин лежить в основі функціонування організмів та безперервності життя в цілому.
В процесі свого життя клітина поступово змінюється, переживаючи декілька періодів. Проміжок часу від утворення клітини в результаті поділу до її розділення на нові клітини або смерті називається клітинним циклом або життєвим циклом клітини. В одноклітинних організмів клітинний цикл співпадає з життям особини. В тканинах, які безперервно розмножуються, наприклад, епітелії шкіри, клітинний цикл співпадає з мітотичним циклом та складається з трьох стадій ‑ інтерфази, мітозу й цитотомії ‑, які послідовно змінюють одна одну.
Інтерфаза включає процеси підготовки до поділу генетичної інформації і цитоплазми клітини. Її умовно підрозділяють на три періоди, які позначають як G1, S і G2. Період G1 починається одразу після мітозу, тому він одержав назву постмітотичного, або пресинтетичного. В цей час клітина інтенсивно росте, в ній збільшується кількість цитоплазми і органел, відбувається підготовка до подвоєння ДНК: утворюються необхідні ферменти, нуклеотиди. S-період називають синтетичним, він йде за G1-періодом. В цей час відбувається реплікація ДНК за принципом комплементарності, за виключенням її центромерних ділянок; синтезуються специфічні ядерні білки-гістони, а також подвоюються центріолі. До кінця цього періоду кожна хромосома складається з двох хроматид, тобто клітина містить по 2 копії кожної молекули ДНК в кожній з гомологічних хромосом. G2-період йде за S-періодом, його називають постсинтетичним. Він триває до початку мітозу. В цей період синтезуються РНК і загальні білки клітини, а також інтенсивно утворюються структури, що беруть участь в мітозі. Наприклад, синтезується білок тубулін і збираються з нього мікротрубочки, які пізніше формують веретено поділу. В цей час відбувається поділ мітохондрій і хлоропластів, формування лізосом і збільшується запас енергії в клітині. До кінця інтерфази хроматин починає конденсуватися, ядерце добре видно під мікроскопом, ядерна оболонка не порушується, органели не змінені. Після закінчення підготовки до поділу починається мітоз.