Três grandes populações de células no corpo não sofrem mitose. As células pós-mitóticas não se dividem mais depois de atingirem a maturidade. Estes incluem eritrócitos, plaquetas, neurônios, fotorreceptores retinais, células cardíacas e células do músculo esquelético. Populações de células quiescentes não estão progredindo ativamente no ciclo celular, mas ainda são capazes de mitose se estimuladas. Finalmente, as células senescentes danificadas pelo uso e desgaste não sofrem mitose.
A razão pela qual os glóbulos vermelhos e as plaquetas maduros não se dividem é que não têm núcleos. Os eritrócitos perdem seus núcleos no estágio de desenvolvimento dos reticulócitos. As plaquetas são fragmentos citosólicos de células ósseas gigantes chamadas megacariócitos; portanto, eles nunca foram nucleados em primeiro lugar.
Como regra geral, os neurônios não sofrem mitose, exceto para os progenitores das células gustativas e, possivelmente, alguns neurônios no hipocampo do cérebro. As células gliais, como astrócitos e oligodendrócitos, compartilham uma origem embrionária comum com os neurônios; no entanto, essas células podem proliferar, especialmente em resposta ao trauma.
As fibras musculares esqueléticas e cardíacas apresentam um quebra-cabeça. As células do músculo esquelético têm vários núcleos, mas sofrem pouca ou nenhuma mitose após a vida fetal. Da mesma forma, as células cardíacas passam suas vidas em um estágio do ciclo celular conhecido como parada de G2. Embora isso evite que as células cardíacas se regenerem após um ataque cardíaco, também é responsável pela rara incidência de tumores decorrentes do músculo esquelético ou cardíaco.
