Segregasjon (atskillelse), dannelse av chiasmata og overkrysning , samt reassortering av kromosomer skjer i meiosen. Meiose I atskiller homologe par med kromosomer, ikke søsterkromatider. I interfase er kromosomene dekondenserte og har sin spesielle plassering i cellekjernen, også avhengig av hvor store genomene er. Meiose halverer kromosomtallet og gir mulighet for rekombinasjon og nye alleler. I meiose I skjer det bytting av genetisk materiale mellom homologe kromosomer. De homologe kromosomene holdes sammen av synaptonemale komplekser. I meiose II er det atskillelse av søsterkromatider. Kohesiner er proteiner som holder søsterkromatider sammen.
Meiose II atskiller søsterkromatider. Meiose I omfatter første profase (hvor overkrysning skjer), første metafase, og første anafase hvor homologe kromosompar (og ikke søsterkromatider som i mitosen) atskilles og går til motsatt side i cellen. Meiose II starter med andre profase, og fortsetter med andre metafase (centromeren festet til spindelapparatet), andre anafase hvor centromeren deles som i mitose og kromosomene går til motsatte poler og andre telofase avslutter meiose ved at det dannes fire datterceller med det halve kromosomtallet som foreldrecellen.
Når kromosomene viser seg i første profase (leptoten (tynntråd)-stadiet) er de enkle tynne tråder, mens under mitose er de allerede doble. To og to homologe kromosomer ligger i par og danner bivalenter (zygotén(partråd)-stadiet). Bivalentene blir kortere og tykkere og hvert kromosom dupliseres slik at hver bivalent blir fire kromatider (pachyten (tykktråd)-stadiet). I dette stadiet kan det skje overkrysning og rekombinasjon. De to kromatidene fra hvert kromosom forblir i par, men de atskilles fra de andre to kromatidene fra det homologe kromosomet (diploten (dobbelttråd-stadiet)). Imidlertid holdes kromatidene sammen i chiasmata mellom kromatidene på homologe kromosomer og kan sees som overkrysning. Det siste trinnet i første profase kalles diakinese hvor kromosomene blir kortere og det synes som om chiasmata beveger seg til enden av kromosomene. Kromosomene ligger som homologe par i ekvatorialplanet i første metafase med spindelapparatet festet til centromeren og polene i cellene. I første anafasen går to av de fire kromatidene til hver sin pol. Etter anafase følger første telofase, så en kort interfase (interkinese), og deretter følger en ny celledeling som ligner mitose, men starter andre profase med halvparten av normalt kromosomtall. De to kromatidene skilles i andre anafase og går til hver sin dattercelle. Kromatidene havner i hver sin celle noe som gir grunnlag for uavhengig sortering av alleler, og omgis deretter av ny kjernemembran (andre telofase).
Profase
Profase er delt i fem faser: leptoten, zygoten, pakyten, diploten og diakinesis. I leptoten orienterer homologe kromosomer seg, og de danner par, bivalenter, i zygoten med synaptonemale komplekser. I pakyten kondenseres kromosomene, og prosessen med overkrysning starter. I diploten kan man observere chiasmata mellom homologe kromosomer, og i slutten av diploten er overkrysningen avsluttet. I diakinesen fortsetter kondenseringen, sentromerene beveger seg fra hverandre og kjernemembranen løser seg opp.
Metafase I
I metafase I ligger parvise kromosomer i metafaseplaten. Spindelfibre fester seg til sentromeren på kromosomene og man har kinetokore mikrotubuli.
Anafase I
I anafase I blir homologe kromosompar atskilt ved at spindelfibre trekker kromosomer mot hver sin pol, men søsterkromatidene holdes sammen. I anafase er kromosomene i Rabl-konfigurasjon (østerrikeren Carl Rabl) med sentromeren pekende mot polene og med telomerene i motsatt retning. Det er imidlertid variasjoner og Rabl-konfigurasjonen kan forsvinne.
Telofase I
I telofase I blir kromosomene noe dekondensert, eller fortsatt kondensert avhengig av planteart. Reduksjonsdelingen går raskt inn i profase II.
Metafase II
I metafase II ligger kromosomene i metafaseplaten med spindelfibre festet til sentromeren. I anafase II blir søsterkromatidene atskilt og trekker mot polene. I telofase II dekondenseres kromosomene. Hele reduksjonsdelingen ender med cytokinese og fire datterceller med haploide cellekjerner, ofte i en tetrade.