Como hemos comentado en el ciclo celular, antes de que las células puedan entrar en la fase M deben cumplir ciertos requisitos celulares. Entre estos requisitos están el tamaño celular adecuado y el entorno celular. Tras la replicación del ADN en la fase S, las células contienen el doble de su número normal de cromosomas. Dado que las células que se someten a la mitosis son diploides, su número de cromosomas puede representarse como 2N, donde N es igual al número de cromosomas distintos de la célula. Las células que están a punto de entrar en la fase M, que han pasado por la fase S y han replicado su ADN, tienen 4N cromosomas. La entrada en la fase M está permitida por la formación del complejo mitótico ciclina-Cdk conocido como factor promotor de la fase M que se produce como mecanismo regulador del ciclo celular en la fase G2.
La primera fase de la mitosis dentro de la fase M se denomina profase. Sigue a G2, la fase final de la interfase. Una célula que entra en la fase M manifiesta una serie de signos físicos. Entre ellos se encuentra la condensación, o engrosamiento, de los cromosomas. La condensación de los cromosomas es visible al microscopio y es necesaria para la posterior separación de los cromosomas durante las fases posteriores de la mitosis. Otra característica física de las células que inician la mitosis es el brote de microtúbulos de los centrosomas replicados. Los microtúbulos son filamentos proteicos sobre los que migran los cromosomas durante la mitosis.
Profase
Como hemos comentado, la profase está marcada por cromosomas muy gruesos y densos. En esta fase, los cromosomas todavía están encerrados en el núcleo celular dentro de la envoltura nuclear. Los cromosomas también contienen un centrómero, que es necesario en fases posteriores para la fijación a los microtúbulos para la migración. A finales de la profase, los cinetocoros se ensamblan en los centrómeros. Los microtúbulos especializados, llamados microtúbulos del cinetocoro, se unen posteriormente a estos lugares. Los centrosomas duplicados, que son los centros organizadores de los microtúbulos, comienzan a separarse hacia los polos opuestos de la célula. La red de componentes del citoesqueleto comienza a romperse y se forma el huso mitótico. El huso mitótico es una disposición de microtúbulos que se encarga de alinear los cromosomas duplicados en fases posteriores.
Prometafase
El principal acontecimiento que marca la entrada de una célula en la prometafase es la descomposición de la envoltura nuclear en pequeñas vesículas. Los cinetocoros también maduran completamente en los centrómeros de los cromosomas. La ruptura de la envoltura nuclear permite a los husos mitóticos acceder a los cinetocoros maduros. A medida que los microtúbulos del huso mitótico entran en la región nuclear, algunos se unen a los cinetocoros convirtiéndolos en microtúbulos del cinetocoro. Los microtúbulos restantes se denominan microtúbulos no cinetocóricos. Las cromátidas hermanas son capturadas por los microtúbulos que salen de los centrosomas en los extremos opuestos de la célula. Una vez que han capturado los cromosomas, los microtúbulos del cinetocoro comienzan a ejercer fuerza sobre los cromosomas, desplazándolos.