Em uma célula eucariótica, a replicação do cromossomo ocorre durante a síntese de DNA, ou a fase S do ciclo celular. Em seu estado normal, um cromossomo é uma fibra longa e fina de cromatina contendo uma molécula de DNA. Uma vez duplicado, um cromossomo consiste em duas cromátides irmãs idênticas, cada uma contendo uma cópia da molécula de DNA. Durante a mitose, as cromátides irmãs são separadas e distribuídas em duas células-filhas.
Em eucariotos, a divisão celular mitótica envolve a distribuição de material genético idêntico a duas células-filhas. De acordo com Hartnell College, o ciclo celular é dividido em duas fases primárias, interfase e mitose. A interfase é dividida em três subfases: a primeira lacuna, ou fase G1; Síntese de DNA; e a segunda lacuna, ou fase G2. Quando uma célula não está se dividindo, ela realiza suas funções celulares normais na fase G0. Durante essa fase, cada cromossomo está em sua forma normal de uma fibra de cromatina longa e fina. Quando uma célula entra no ciclo celular para divisão, ela primeiro começa a crescer produzindo proteínas e organelas citoplasmáticas. Esse crescimento continua em todas as subfases da interfase. Na fase S, os cromossomos são duplicados quando as DNA polimerases e outras enzimas atuam nas fitas de DNA. A estrutura de dupla hélice do DNA é desenrolada e cada fita atua como um modelo para a síntese das novas fitas. Quando uma célula está pronta para se dividir, ela entra na fase mitótica. Durante a mitose, a célula se divide em duas células-filhas, com cada célula contendo uma das cromátides irmãs.
