После профазы ("ПАПА" из известного мнемонического правила ПАПА-МАМА-АНЯ-ТАНЯ) в митозе наступает метафаза ("МАМА"). Хромосомы, окончательно распрощавшиеся с ядром (которого уже и след простыл), собираются в экваториальной плоскости клетки. У большинства клеток хромосомы образуют так называемую "метафазную пластинку", причём у клеток животных хромосомы располагаются определённым образом ("материнской звездой"), в котором "плечи" хромосом располагаются ближе к "полюсу" клетки. У растений и грибов хромосомы в экваториальной плоскости располагаются беспорядочно. Возникает "веретено деления", вдоль которого и поделится в дальнейшем клетка.
После этого наступает самая короткая фаза митоза - анафаза ("АНЯ"). Преобразованные хромосомы, которые ещё с профазы состоят из двух соединённых центромером хроматид, наконец-то начинают разделяться. Сестринские хроматиды (из одной хромосомы) превращаются уже в отдельные хромосомы, которые не только "сломались" в центромере, но и начали расходиться к полюсам клетки. Это расхождение идёт с постоянной, но весьма быстрой для микромира скоростью (до 2 микрометров в секунду). Интересно, что в растительных клетках анафазы нет. Хроматиды распадаются на независимые хромосомы ещё в метафазе.
Следом после анафазы наступает финальная фаза деления клетки - телофаза ("ТАНЯ"). Новые хромосомы образуют два набора, идентичных хромосомному набору материнской клетки. Вокруг этих хромосом начинает формироваться ядерная оболочка, а сами хромосомы перестают быть видимыми в оптический микроскоп, начиная преобразовываться в привычный вид двойной спирали ДНК. Прочие органеллы клетки, разделённые на отдельные куски ещё в профазе, начинают собираться возле вновь образованных проядер в уже упорядоченные структуры. Эти упорядоченные структуры (вроде комплекса Гольджи) собираются уже в удвоенном количестве по разным сторонам веретена деления клетки.
Мелкие органеллы (вроде рибосом) уже давно предварительно разбежались по разные стороны от этого самого веретена деления. Если в начале телофазы происходит завершение кариокинеза (окончательное разделение генетического аппарата и формирование ядер будущих дочерних клеток), то в её конце происходит и цитокинез. Это уже разделение цитоплазмы, разрыв исходной клетки на две, и формирование их внешних оболочек. Одна материнская клетка даёт начало двум дочерним. Эти дочерние практически идентичны материнской (изменения могут быть внесены только мутациями или неправильной репликацией генетического кода).
Эукариотические клетки способны ещё и к "неправильному" митозу (амитозу). Это просто деление клетки надвое, безо всякого веретена деления и равномерного деления хромосом. Такое деление свойственно для "неправильных" клеток (сильно старых, раковых, больных некоторыми другими заболеваниями).