In una cellula eucariotica, la replicazione del cromosoma si verifica durante la sintesi del DNA, o la fase S del ciclo cellulare. Nel suo stato normale, un cromosoma è una lunga e sottile fibra di cromatina contenente una molecola di DNA. Una volta duplicato, un cromosoma consiste di due cromatidi fratelli identici, ciascuno contenente una copia della molecola di DNA. Durante la mitosi, i cromatidi fratelli vengono separati e distribuiti a due cellule figlie.
Negli eucarioti, la divisione cellulare mitotica comporta la distribuzione di materiale genetico identico a due cellule figlie. Secondo Hartnell College, il ciclo cellulare è diviso in due fasi primarie, interfase e mitosi. L'interfase è ulteriormente suddivisa in tre sottofasi: il primo gap, o fase G1; Sintesi del DNA; e il secondo gap, o fase G2. Quando una cellula non si divide, svolge le sue normali funzioni cellulari nella fase G0. Durante questa fase, ciascun cromosoma si trova nella sua forma normale di una lunga e sottile fibra di cromatina. Quando una cellula entra nel ciclo cellulare per la divisione, inizia a crescere producendo proteine e organelli citoplasmatici. Questa crescita continua in tutte le sottofasi dell'interfase. All'interno della fase S, i cromosomi sono duplicati quando le DNA polimerasi e altri enzimi agiscono sui filamenti di DNA. La struttura a doppia elica del DNA viene svolta, e ciascun filo funge da modello per la sintesi dei nuovi filamenti. Quando una cellula è pronta per dividersi, entra nella fase mitotica. Durante la mitosi, la cellula si divide in due cellule figlie, ciascuna delle quali contiene uno dei cromatidi fratelli.
