Фаза занимает более половины митоза. Ядерная мембрана разрушается и образует маленькие пузырьки, а ядрышко внутри ядра распадается. Центросома делится на две части, и результирующие компоненты размещаются на противоположных сторонах клетки. Затем эти центросомы начинают генерировать микротрубочки, которые разветвляются к метафазной пластинке, возможно, подобно тому, как паук генерирует свою паутину. Отдельные хромосомы становятся полностью компактными, что делает их более узнаваемыми под микроскопом и позволяет легко визуализировать сестринские хроматиды и центромеры между ними.

Фаза мейоза I включает пять этапов. В фазе лептотена все структуры еще не спаренных гомологичных хромосом начинают конденсироваться, подобно тому, что происходит в профазе при митозе. В зиготиновой фазе гомологичные хромосомы ассоциируются в процессе, называемом синапсис, со структурой, называемой синаптонемным комплексом, образующимся между гомологами. В фазе пахитена происходит рекомбинация между гомологичными хромосомами (также называемая «кроссинговером»); Думайте об этом, когда вы торгуете, возможно, одним носком и шляпой с братом или сестрой, которые вам очень похожи по внешности и одежде. В фазе диплотены бивалент начинает разделяться, но гомологи остаются физически соединенными в своих хиазматах. Наконец, при диакинезе хромосомы продолжают раздвигаться, а хиазматы движутся к своим концам.

Важно признать, что без мейоза и, в частности, без событий профазы I, очень незначительные различия между различными организмами были бы очевидны. Перестановка генетического материала, которая происходит на этом этапе, является всей сущностью полового размножения.

Фаза II, которая возникает в неидентичных дочерних клетках, образованных мейозом I, видит, что отдельные хромосомы снова конденсируются в узнаваемые формы, причем ядерная мембрана растворяется по мере формирования митотического веретена.