S evresi: G1 evresinin bitişini izler. Normal hücrelerde 6 saat kadar sürer. Bu evrede hücrenin DNA miktarı iki katına çıkarak (duplikasyon), her kromozomun eksiksiz bir eşinin yapılması sağlanır. Kromozomlar iki kromatitli hale geçer. Örneğin 2n: 16 olan bir hücrede 16x2=32 kromatit oluşur. "S" evresi geçirmeyen bir hücre bölünmez; S evresi geçiren bir hücre ise eninde sonunda bölünür. Hayvan ve insan hücrelerinde en erken olan olaylardan biri sentrozomların eşlenmesidir. Sentrozomlar iğ ipliklerini oluşturan hücre organelleridir.