Durante el ciclo celular, la replicación del ADN ocurre durante la parte de la fase S de la interfase. La interfase se produce entre las divisiones celulares y es un paso previo necesario para la división celular.
La interfase se divide en tres etapas sucesivas: la fase G1, la fase S y la fase G2. Las fases G que flanquean implican el crecimiento celular y la preparación para que se produzca la división de la célula; la "G" en la fase G significa crecimiento. Entre estos períodos de crecimiento, la célula experimenta la fase de síntesis, o S ,. Durante la fase S, los cromosomas dentro de la célula se copian para que las células divididas tengan copias coincidentes de ADN. Luego, la célula experimenta las etapas más visibles de la división celular: profase, anafase, telofase y citocinesis.
Las células humanas típicas toman alrededor de 24 horas para completar un ciclo completo de replicación y división celular. La parte más larga de este proceso es la interfase, que toma alrededor de 23 horas. La replicación de los cromosomas durante la fase S toma alrededor de 8 horas. Otros tipos de células completan la división celular más rápidamente; por ejemplo, durante el desarrollo embrionario temprano, el ciclo celular completo puede ocurrir en aproximadamente 30 minutos. En estas rápidas divisiones celulares, las fases de crecimiento a menudo se saltan o se reducen drásticamente y la replicación se lleva a cabo más rápidamente. Incluso cuando no se producen las fases G1 y G2, la célula debe completar la fase S de la interfase para replicar su ADN antes de la división.