"Chức năng" hoặc ý nghĩa của nguyên phân có được nhờ đặc tính duy trì ổn định bộ nhiễm sắc thể; mỗi tế bào mới có bộ nhiễm sắc thể giống với thành phần và số lượng giống hệt như bộ nhiễm sắc thể của tế bào mẹ.
Nguyên phân có thể xảy ra trong các trường hợp sau đây:
Sinh trưởng và phát triển
Số lượng tế bào trong cơ thể tăng lên nhờ cơ chế phân bào. Đây là cơ sở của sự phát triển của một cơ quan đa bào từ một tế bào duy nhất-hợp tử và đây cũng là cơ sở cho sự phát triển của một cơ thể đa bào.
Thay thế tế bào
Ở một số bộ phận của cơ thể, ví dụ: da và trong đường tiêu hóa, các tế bào liên tục bị bong ra và thay thế bằng những tế bào mới. Các tế bào mới được hình thành bởi nguyên phân và nhờ vậy, các tế bào được thay thế này giống hệt tế bào ban đầu. Chẳng hạn, các tế bào hồng cầu có tuổi thọ ngắn (chỉ khoảng 4 tháng) và các hồng cầu mới được hình thành bởi sự phân bào.
Tái tạo cơ thể
Một số sinh vật có thể tái tạo lại các bộ phận cơ thể. Các tế bào mới trong trường hợp này cũng đến từ việc thực hiện nguyên phân. Ví dụ, sao biển có thể khôi phục những "cánh" bị mất nhờ nguyên phân.
Sinh sản vô tính
Một số sinh vật sản sinh ra đời sau với đặc điểm di truyền tương tự nhờ sinh sản vô tính. Ví dụ, thủy tức sinh sản vô tính bằng cách nảy chồi. Các tế bào ở bề mặt của thủy tức trải qua nguyên phân và tạo thành một khối tế bào được gọi là một chồi. Nguyên phân sẽ tiếp tục trong các tế bào chồi và nhờ vậy, chồi này sẽ phát triển thành một cá thể mới. Sự phân chia tương tự xảy ra trong quá trình sinh sản vô tính hoặc nhân giống sinh dưỡng ở thực vật.
