Мейозата при диплоидните организми се състои от два кръга на делене, наречени мейоза I и мейоза II. Всеки един кръг на делене се състои от профаза, метафаза, анафаза и телофаза.
Мейоза. При мейоза I се разделят хомоложни хромозоми като се редуцира хромозомния набор до хаплоиден, затова и разделянето още се нарича редуктивно. Последвано е от второ делене (мейоза II) без последваща репликация, по време на което сестринските хроматиди на всяка хромозома се разделят. Резултатът от мейоза I и майоза II са 4 хаплоидни клетки.
Мейоза I
Профаза I:
Мейотичните клетки имат също интерфазен период, който е същият като при митозата G1,S и G2 фази. След интерфазата клетките навлизат в мейозата. В профаза I ДНК се нагъва плътно и индивидуалните хромозоми стават видими под светлинен микроскоп. Тъй като ДНК вече е реплицирана през мейозата, всяка една хромозома се състои от две сестрински хроматиди. В профаза I хомоложните хромозоми се приближават една към друга, при което образуват структура наречена синапсис и обменят генетичен материал чрез кросинговър. Сестринските хроматиди също на всеки хомолог са свързани чрез кохезионни белтъци, като при митозата. Това довежда всички хроматиди от всяка двойка хомоложни хромозоми все по близо. Заедно със синаптонемалния комплекс, който се образува при профаза I има и друга структура, която присъства и се корелира във времето с рекомбинационни процеси. Наричат се рекомбинационни възли и съдържат ензимната "машина", необходима, за да се откъснат части от хроматидите и да се обменят между хомоложните хромозоми. Кросинговърът включва комплексна серия от процеси, в която ДНК сегменти се обменят между несестрински хроматиди. Кросинговърът между сестрински хроматиди е потиснат по време на мейозата. Когато кросинговърът завърши, синаптонемалният комплекс се разпада и хомоложните хромозоми не са вече толкова приближени една към друга, но все още са свързани чрез хиазма. Четирите хроматиди в тази точка не се разделят напълно, защото са свързани заедно по два начина: 1) две сестрински хроматиди от на всяка хромозома са свързани заедно чрез центромер, 2) двойките хомолози са свързани заедно в точките, където се е осъществил кросинговърът чрез сестринска хроматидна кохезия около мястото на обмяна на генетичен материал. Тези точки са хиазмата, която може да се наблюдава с микроскоп. Хиазмата се придвижва към края на хромозомното рамо преди метафаза I. По време на обменянето на генетичния материал се осъществяват и други процеси при профаза I: ядрената обвивка изчезва, образува се делителното вретено с микротубулите като при митозата.
Профаза I се разделя на периоди: лептотен период, зиготен период, пахитен период, диплотен период и диакинез период.
- Лептотен период - стадий на тънките нишки, при който започва спирализацията на хроматина, хромозомите се захващат за вътрешната страна на ядрената обвивка и хомоложните хромозоми се свързват плътно
- Зиготен - период на сливащите се нишки. Образува се горепосочения синаптонемален комплекс, който позиционира хомоложните хромозоми и ги свързва, при което се образува бивалент или тетрада
- Пахитен - период на дебелите нишки. Извъшрва се кросинговър - обмен на хомоложни участъци между несестрински хроматиди
- Диплотен - период на двойните нишки. Спирализацията на хромозомите продължава. Образуват се хромозоми тип лампени четки и се извършва транскрипция. Този период може да продължи дълго
- Диакинез - това е период при който нишките се разделят, прекратява се синтеза на РНК и хромозомите достигат максимална спирализация. Разпада се ядрената мембрана.
По време на метафаза I, двойките хомоложни хромозоми се подреждат в права линия. При метафаза I (втората фаза от мейоза I), хиазмата вече се е придвижила надолу към рамената на хомоложните хромозоми. Тази точка се нарича терминална хиазма. Тя свързва хомоложните хромозоми в метафаза I така че да могат да се подредят в екватора на клетката. Свързването към микротубулите чрез кинетохори се осъществява така че кинетохорите при сестринските хроматиди действат като едно цяло. По този начин микротубулите от двата полюса се свързват към кинетохорите на хомолозите, а не към тези на сестринските хроматиди. Способността на сестринските центромери да действат като едно по време на мейоза I не е изучена.
При анафаза I микротубулите се скъсяват и хомоложните хромозоми се отдалечават една от друга. Единият хомолог отива към едини полюс, докато другия към другия полюс. Сестринските хроматиди не се разделят.
При телофаза I разделените хомолози се ориентират към двата полюса на клетката и се оформя ядрена обвивка около всяка дъщерна клетка, за да може цитокинезата да се осъществи. В края на краищата двете клетки имат намален на половина брой хромозоми от майчината клетка. Всяка хромозома е в двойно състояние, тоест състои се от по две хроматиди (сестрински), но сестринските хроматиди не са идентични тъй като е протекъл кросинговър.
Обикновено интерфазата между мейоза I и мейоза II е кратка и не се включва S фазата, тоест няма удвояване на генетичния материал отново. Мейоза II представлява нормално митотично делене: профаза II, метафаза II, анафаза II и телофаза II. (виж митоза тук).
Крайният резултат от мейотичното делене са 4 клетки съдържащи хаплоиден хромозомен набор, тоест ако в диплоидния са били 46 хромозоми, то в хаплоидния ще са 23. Клетките, които съдържат този хаплоиден набор хромозоми, могат да се оформят директно в гамети, както става при животните. Могат и да се разделят наново митотично и да се образува голям брой от гамети като при растенията, гъбите, някои протисти.