Nguyên phân là quá trình cơ bản nhất của sự sống. Trong quá trình nguyên phân, một tế bào sẽ nhân đôi toàn bộ tất cả các bào quan, vật chất chứa trong tế bào, nhiễm sắc thể nhân đôi, tế bào nhân đôi toàn bộ vật chất bên trong sau đó tạo thành vách ngăn phân chia tạo thành hai tế bào con giống hệt nhau. Bởi vì quá trình này đóng vai trò vô cùng thiết yếu nên các bước của nguyên phân được điều khiển bởi một số lượng gen. Khi nguyên phân không được điều khiển chính xác, có thể gây ra các vấn đề liên quan đến sức khỏe như ung thư.

Dạng phân chia khác của tế bào như giảm phân đảm bảo duy trì ổn định số lượng nhiễm sắc thể giống nhau trong mỗi thế hệ. Quá trình này bao gồm hai bước làm giảm số lượng nhiễm sắc thể xuống chỉ còn một nửa, ví dụ như số lượng nhiễm sắc thể trong bộ gen người từ 46 giảm xuống còn 23 nhiễm sắc thể có trong các tế bào trứng và tinh trùng. Khi mang thai, tế bào trứng hợp nhất với tế bào tinh trùng, mỗi tế bào chứa 23 nhiễm sắc thể kết quả là phôi sẽ mang 46 nhiễm sắc thể như thường lệ. Các đột biến di truyền có thể xảy khi trong quá trình xáo trộn vật liệu di truyền khi các tế bào đang phân chia.