Il modello base di duplicazione è detto mitosi. Processo attraverso il quale, da una data cellula, ne origina un'altra. Questo processo si realizza attraverso varie fasi. Nella fase iniziale vi è la duplicazione dei cetrioli e del DNA. Segue lo sfaldamento della membrana nucleare. I cromosomi fuoriescono e i centrioli sottengono delle fibre verso la membrana. I cromosomi si posizionano sulle fibre del fuso tramite il centromero. In metafase si ha l'allineamento dei cromosomi nella parte centrale della cellula. A questo punto prende il via la divisione dei cromosomi, ogni centromero migra verso i centrioli.
Le membrane nucleari cominciano a riformarsi e, anche la membrana citoplasmatica inizia a chiudersi sino a dividersi. Al termine della divisione, partendo da una cellula, ne avremo 2 uguali. A tal proposito, questa divisione, è detta equazionale. Una cellula può dividersi, nell'arco della sua vita, 50-60 volte, prima che invecchi e si avvii verso la morte programmata.
La regolazione del ciclo riproduttivo cellulare è data dal telomero (parte terminale del cromosoma). Ad ogni divisione, infatti, una piccola porzione di telomero viene eliminata ma, grazie alla telomerasi, viene rigenerata. La stessa telomerasi ha vita piuttosto breve pertanto, al cessare della sua azione, il telomero danneggiato resta tale e non può avvenire una successiva duplicazione.
Questo processo di duplicazione è valido per tutte le cellule dell'organismo ad eccezione di quelle seminali (spermatozoo e ovulo) che si dividono per meiosi.
Segue la fase S (sintesi) in cui vi è la duplicazione del DNA, ad opera dell'enzima DNApolimerasi. Dopo che il DNA si "apre", l'enzima si lega al filamento preesistente e su questo viene costruito il nuovo filamento. Tutto ciò avviene sfruttando il principio della complementarietà delle basi, per il quale, ad una guanina corrisponde una citosina, ad una timina una adenina. Si porta così a compimento la fase di sintesi.
Si da il via alla fase G2 nella quale la cellula produce gli organuli indispensabili per la divisione (centrioli ecc.).
Si ha infine la fase M di mitosi vera e propria. Il processo mitotico viene stimolato e avviato dai cosiddetti fattori di crescita.