细胞群的所有细胞以同一细胞周期反复进行分裂，称为同步分裂。如受精卵的初期卵裂、生殖细胞形成时的减数分裂、胚乳细胞的初期分裂等都是以自然状态进行同步分裂。当然，由于动植物的种类、细胞的内在原因和环境条件的不同，同步率也不相同。多核体（例如粘菌）的核多为同步分裂。同步分裂在以探讨分裂机理为目的的细胞生物学的研究上是不可缺少的。人工进行同步分裂的有同步培养法，用温度处理和药物处理等方法能够多次诱发高频率的同步分裂。