Con la parola «mitosi» si intende la sola divisione del nucleo; la successiva divisione del citoplasma cellulare si realizza attraverso la citodieresi. Questo processo può compiersi con modalità diverse a seconda del tipo di organismo; fondamentale è la differenza fra cellule vegetali e cellule animali.

Le cellule animali normalmente si dividono per invaginazione della membrana plasmatica, come se un filo invisibile strozzasse il citoplasma fra i due poli (▶figura 10A). Il «filo invisibile» in realtà è costituito da filamenti di actina e di miosina (due proteine presenti nel tessuto muscolare) che formano il cosiddetto anello contrattile subito al di sotto della membrana plasmatica. L’interazione fra queste due proteine produce una contrazione, come avviene nei muscoli, che strozza la cellula a metà. Questi filamenti si formano rapidamente da monomeri di actina presenti nel citoscheletro interfasico, il cui montaggio pare essere sotto il controllo degli ioni calcio liberati da siti di stoccaggio situati al centro della cellula.

A causa della presenza di una parete cellulare, il citoplasma della cellula vegetale si divide in modo diverso. Nelle cellule vegetali, quando al termine della mitosi il fuso si disgrega, lungo la piastra equatoriale, circa a metà strada fra i due nuclei figli, compaiono alcune vescicole membranose prodotte dall’apparato di Golgi. Spinte lungo i microtubuli da una proteina motrice, queste vescicole si fondono e formano una nuova membrana plasmatica, mentre il loro contenuto contribuisce alla formazione di una piastra cellulare che costituisce l’inizio di una nuova parete cellulare (▶figura 10B).

A seguito della citodieresi, entrambe le cellule figlie contengono tutte le componenti di una cellula completa. Mentre la ripartizione esatta dei cromosomi è assicurata dalla mitosi, organuli come i ribosomi e i cloroplasti non devono per forza distribuirsi equamente fra le due cellule figlie: è sufficiente che ciascuna cellula ne contenga almeno qualcuno. Di conseguenza, la loro ripartizione fra le cellule figlie non è affidata ad alcun meccanismo dotato di una precisione paragonabile a quella della mitosi.