原核細胞和真核細胞的細胞分裂方式有很大的不同。原核細胞的分裂方式簡單，細胞週期短，在適宜條件下可大量繁殖（如細菌每20分鐘就可分裂一次），其分裂方式爲一分二或二分裂，習慣上又稱無絲分裂或直接分裂。
原核細胞的分裂包括兩個方面:
(1)細胞DNA的複製和分配，使分裂後的子細胞能得到親代細胞的一整套遺傳物質
(2)細胞質分裂，把細胞基本上分成兩等份。
原核細胞的DNA分子是環狀的，無遊離端。
在一系列酶的催化下，經過解旋和半保留式複製，形成了兩個一樣的環狀DNA分子。複製常是由DNA附着在質膜上的部位開始。在DNA分子複製完成之後，便開始了細胞質分裂。當然，在開始分裂之前需要細胞生長，細胞的生長反映了細胞內按比例地合成一定量的結構蛋白酶。
細胞分裂時，先由一定部位開始。複製好的兩個DNA分子仍與膜相連隨着連接處的生長，把DNA分子拉開。在細胞中部，質膜環繞細胞發生內褶，褶中產生了新的壁物質，形成了隔。隔不斷向中央生長延伸，最後形成了將細胞隔爲兩部分的完整的隔。隔縱裂爲二，把母細胞分成了大致相等的兩個子細胞。
原核生物的分裂方式是簡單二分裂。細胞核分裂一次形成兩個細胞核，新核分別向兩側移動，伴隨着新核的移動細胞的原生質也向新核周圍移動，最終細胞縱向或橫向一分爲二，形成兩個新的個體。
細菌沒有核膜，只有一個大型的環狀DNA分子，細菌細胞分裂時，DNA分子附着在細胞膜上並複製爲二，然後隨着細胞膜的延長，複製而成的兩個DNA分子彼此分開同時，細胞中部的細胞膜和細胞壁向內生長，形成隔膜，將細胞質分成兩半，形成兩個子細胞，這個過程就是二分裂。
二分裂也是原生動物（並不是指原核細胞的動物）最普遍的一種無性生殖．一般是有絲分裂，分裂時細胞核先由一個分爲二個，染色體均等的分佈在兩個子核中。
隨後細胞質也分別包圍兩個細胞核，形成兩個大小、形狀相等的子體，二分裂可以是縱裂，如眼蟲也可以是橫裂，如草履蟲或者是斜分裂，如角藻。
