Każdy podział mejotyczny obejmuje 2 sprzężone ze sobą kolejne podziały jąder, podobne do
mitozy; tylko 1. podział jest właściwym podziałem redukcyjnym i zawsze jest poprzedzony
replikacją DNA. Pierwsza faza mejozy, czyli I
profaza, jest najdłuższą fazą mejozy i wyróżnia się w niej kilka stadiów: leptoten, zygoten, pachyten, diploten i diakinezę. W
leptotenie następuje spiralizacja nici chromatynowych (upakowanie) i wyodrębnienie nitkowatych chromosomów. W
zygotenie zachodzi
koniugacja chromosomów homologicznych (tzw. synapsis), czyli łączenie się w pary (
biwalenty), w efekcie powstają tzw. tetrady (biwalent składający się z 4
chromatyd); między chromosomami homologicznymi powstaje szczególna, spajająca struktura białkowa,
kompleks synaptonemalny — strukturalne podłoże procesów
crossing-over, zachodzących w
pachytenie i prowadzących do
rekombinacji genetycznej; chromosomy w tym stadium grubieją i stają się krótsze, są widoczne
chiazmy. W
diplotenie zachodzi dalsze skracanie (kondensacja) chromosomów, redukcja liczby chiazm, redukcja kompleksu synaptonemalnego i rozpoczęcie separacji chromosomów homologicznych (desynapsis); u niektórych gatunków następuje zahamowanie mejozy na tym etapie na wiele lat; w tej fazie następuje intensyfikacja procesów syntezy specyficznych białek, prostopadle do osi chromosomu tworzą się pętle rozluźnionej chromatyny, na których odbywa się
transkrypcja. W
diakinezie dochodzi do zakończenia procesów kondensacji chromosomów (skracają się i grubieją), zanika jąderko i osłonka jądrowa. W drugiej fazie mejozy, I
metafazie, powstaje
wrzeciono podziałowe, którego mikrotubule kinetochorowe łączą się z biwalentami i kierują je ku płaszczyźnie równikowej (powstaje płytka metafazowa), a w
anafazie pierwszego podziału następuje rozejście się całych chromosomów homologicznych (matczynego i ojcowskiego) każdego biwalentu do przeciwległych biegunów — następuje przypadkowa, niezależna segregacja chromosomów, w której rezultacie każde z potomnych jąder otrzymuje połowę chromosomów komórki macierzystej; w ostatniej fazie, w I
telofazie, powstają 2 jądra ze zmniejszoną, haploidalną liczbą chromosomów, które mogą ulegać despiralizacji.
Czas trwania mejozy u różnych gatunków jest różny, od kilkunastu godzin (u pantofelka podczas koniugacji) do kilkudziesięciu lat (w oogenezie u samic ssaków). Mejoza jest czynnikiem, który zapewnia stałość zespołu chromosomów w kolejnych pokoleniach, zapobiegając podwajaniu się liczby chromosomów przy zapłodnieniu. Jednocześnie crossing-over i niezależna segregacja chromosomów w I anafazie stwarzają możliwość ogromnej różnorodności genetycznej; natomiast zaburzenia w przebiegu mejozy prowadzą do poważnych wad rozwojowych. Badania i odkrycia dotyczące mejozy są związane m.in. z nazwiskami: Th.H. Boveriego (1887), E. Strasburgera (1888), Th.H. Montgomery’ego (1901), F.A. Janssensa (1909), C.D. Darlingtona (1931).
