Nguyên nhân là hình thức phân chia thông thường và phổ biến nhất của mọi tế bào của cơ thể (trừ tế bào sinh dục) trong cơ thể đa bào (kể cả tế bào thực vật và động vật) đảm bảo cho cơ thể lớn lên.
Quá trình nguyên phân trải qua 5 kì:
a) Kì trung gian
Mỗi NST ở dạng mảnh tự tổng hợp nên một NST mới, giống hệt nó tạo thành một NST kép đính nhau ở tâm động. Trung thể cũng tự nhân đôi chuẩn bị cho sự phân chia.
b) Kì đầu
Các NST xoắn lại, co ngắn và hiện rõ. Nhân con và màng nhân biến mất. Hai trung thể con tách nhau ra và tiến về 2 cực của tế bào, thoi vô sắc hình thành, nối giữa 2 trung thể ở 2 cực.
c) Kì giữa
Các NST kép tập trung về mặt phẳng xích đạo của thoi vô sắc, NST xoắn chặt, co lại đến mức ngắn nhất và có hình dạng đặc trưng cho từng loài (đa số có hình chữ V). Chúng đính vào các thoi vô sắc ở tâm động.
d) Kì sau
Các NST đơn trong từng NST kép tách nhau ra ở tâm động, dàn thành 2 nhóm tương đồng. Sau đó, mỗi nhóm trượt về một cực theo các sợi của thoi vô sắc.
e) Kì cuối
Tại mỗi cực, các NST tháo xoắn và duối ra dưới dạng sơi mảnh như ở kì trung gian. Thoi vô sắc biến mất, màng nhân và nhân con xuất hiện tạo thành 2 nhân mới có số NST bằng nhau và bằng NST của bế bào mẹ.
Lúc này, ở tế bào động vật, chất nguyên sinh cũng phân chia bằng cách thắt dần ở phần giữa của tế bào mẹ để tạo thành 2 tế bào con; còn ở tế bào thực vật thì xuất hiện một vách ngăn trong chất nguyên sinh để chia thành 2 tế bào con với màng xenlulozơ bao ngoài.
Nhờ cơ chế tự nhân đôi của NST và phân chia đều đặn về 2 cực nên bộ NST đặc trưng cho loài vẫn được ổn định.