Durante o ciclo celular, a replicação do DNA ocorre durante a porção da fase S da interfase. A interfase ocorre entre as divisões celulares e é uma etapa precursora necessária para a divisão celular.
A interfase é dividida em três fases sucessivas: a fase G1, a fase S e a fase G2. As fases G de flanco envolvem o crescimento celular e a preparação para que ocorra a divisão celular; o "G" na fase G significa crescimento. Entre esses períodos de crescimento, a célula sofre a síntese, ou fase S. Durante a fase S, os cromossomos dentro da célula são copiados para que as células divididas tenham cópias correspondentes de DNA. A célula então passa pelos estágios mais visivelmente ativos da divisão celular: prófase, anáfase, telófase e citocinese.
Células humanas típicas levam cerca de 24 horas para completar um ciclo completo de replicação e divisão celular. A parte mais longa desse processo é a interfase, que leva em torno de 23 horas. A replicação dos cromossomos durante a fase S leva cerca de 8 horas. Outros tipos de células completam a divisão celular mais rapidamente; por exemplo, durante o desenvolvimento embrionário inicial, o ciclo celular completo pode ocorrer em cerca de 30 minutos. Nessas rápidas divisões celulares, as fases de crescimento são freqüentemente ignoradas ou drasticamente reduzidas e a replicação ocorre mais rapidamente. Mesmo quando as fases G1 e G2 não ocorrem, a célula deve completar a fase S da interfase para replicar seu DNA antes da divisão.
