Zoals we in celcyclus hebben besproken, moeten cellen, voordat ze de M-fase in mogen, aan bepaalde cellulaire eisen voldoen. Een van deze vereisten is de juiste celgrootte en cellulaire omgeving. Na de DNA-replicatie in de S-fase bevatten de cellen het dubbele van het normale aantal chromosomen. Omdat cellen die mitose ondergaan diploïd zijn, kan hun aantal chromosomen worden weergegeven als 2N, waarbij N gelijk is aan het aantal afzonderlijke chromosomen in de cel. Cellen die op het punt staan de M-fase binnen te gaan, die de S-fase hebben doorlopen en hun DNA hebben gerepliceerd, hebben 4N chromosomen. Het binnengaan van de M-fase wordt mogelijk gemaakt door de vorming van het mitotische cycline-Cdk-complex, bekend als M-fase-bevorderende factor, dat optreedt als een celcyclusregulerend mechanisme in de G2-fase.
De eerste fase van mitose binnen de M-fase wordt pro-fase genoemd. Zij volgt op G2, de laatste fase van de interfase. Een cel die in de M-fase komt, vertoont een aantal fysische verschijnselen. Een van deze tekenen is de condensatie, of verdikking, van chromosomen. De condensatie van de chromosomen is zichtbaar onder de microscoop en is nodig voor de scheiding van de chromosomen tijdens de latere fasen van de mitose. Een ander fysisch kenmerk van cellen die mitose beginnen, is het uitlopen van microtubuli uit gerepliceerde centrosomen. Microtubuli zijn eiwitfilamenten waarop chromosomen tijdens de mitose voortbewegen.
Profase
Zoals we hebben besproken, wordt de profase gekenmerkt door zeer dikke en dichte chromosomen. In deze fase zijn de chromosomen nog steeds ingesloten in de celkern binnen het kernomhulsel. De chromosomen bevatten ook een centromeer, dat in latere fasen nodig is voor hechting aan microtubuli voor migratie. Laat in de profase verzamelen kinetochores zich op de centromeren. Gespecialiseerde microtubuli, kinetochore microtubuli genoemd, hechten zich later aan deze plaatsen. Gedupliceerde centrosomen, die de organiserende centra van microtubuli zijn, beginnen zich te scheiden naar de tegenovergestelde polen van de cel. Het netwerk van cytoskeletonderdelen begint uiteen te vallen en de mitotische spindel vormt zich. De mitotische spindel is een schikking van microtubuli die verantwoordelijk is voor het uitlijnen van gedupliceerde chromosomen in latere fasen.
Prometafase
De belangrijkste gebeurtenis die aangeeft dat een cel de prometafase ingaat, is de afbraak van het kernomhulsel in kleine blaasjes. Ook worden de kinetochores op de centromeren van de chromosomen volledig gerijpt. Door de verbreking van het kernomhulsel krijgen de mitotische spindels toegang tot de rijpe kinetochores. Wanneer de microtubuli van de mitotische spindel het kerngebied binnengaan, hechten sommige zich aan de kinetochores, waardoor ze kinetochoremicrotubuli worden. De resterende microtubuli worden niet-kinetochore microtubuli genoemd. Zusterchromatiden worden gevangen door microtubuli die afkomstig zijn van centrosomen aan weerszijden van de cel. Zodra zij de chromosomen hebben gevangen, beginnen de kinetochore microtubuli kracht uit te oefenen op de chromosomen, waardoor zij in beweging komen.