생식세포(성세포)가 형성되는 성숙분열이다. 분열장소는 생식소인 정소와 난소이다. 전기, 중기, 후기, 말기를 한 차례만 거치는 체세포 분열과는 달리, 감수분열은 이 과정이 연이어 두 차례 일어난다. 염색체의 숫자가 반으로 줄어드는 제1분열과 염색체 수의 변화가 없는(n→n) 2분열을 거친다. 1분열이 이형핵분열, 2분열이 동형핵분열이다. 그 과정에서 한 개의 모세포에서 네 개의 딸세포가 만들어진다. 감수분열을 거치며 모계와 부계의 염색체 정렬방식에 따라 다양한 형질이 만들어진다. 1분열로 염색체수가 반으로 줄어 n이 되어도 다른 성세포와 결합해 2n이 된다. 염색체 수가 늘 일정할 수 있는 이유이다.