Tres poblaciones celulares importantes en el cuerpo no sufren mitosis. Las células postmitóticas no se dividen más después de alcanzar la madurez. Estos incluyen eritrocitos, plaquetas, neuronas, fotorreceptores retinales, células cardíacas y células musculares esqueléticas. Las poblaciones de células en reposo no progresan activamente a través del ciclo celular, pero aún son capaces de mitosis si se estimulan. Finalmente, las células senescentes dañadas por el desgaste no se someten a mitosis.
La razón por la que los glóbulos rojos y las plaquetas maduras no se dividen es que carecen de núcleos. Los eritrocitos pierden sus núcleos en la etapa de desarrollo de los reticulocitos. Las plaquetas son fragmentos citosólicos de células óseas gigantes llamadas megacariocitos; Por lo tanto, nunca fueron nucleados en primer lugar.
Como regla general, las neuronas no se someten a la mitosis a excepción de las células progenitoras de las papilas gustativas y posiblemente algunas neuronas en el hipocampo del cerebro. Las células gliales, como los astrocitos y oligodendrocitos, comparten un origen embrionario común con las neuronas; sin embargo, estas células pueden proliferar, especialmente en respuesta a un trauma.
Las fibras musculares esqueléticas y cardíacas presentan un rompecabezas. Las células del músculo esquelético tienen núcleos múltiples, pero experimentan poca o ninguna mitosis después de la vida fetal. De manera similar, las células cardíacas pasan su vida en una etapa del ciclo celular conocida como detención G2. Aunque esto evita que las células cardíacas se regeneren después de un ataque cardíaco, también explica la rara incidencia de tumores derivados del músculo esquelético o cardíaco.