Die asexuelle Reproduktion prokaryotischer Zellen wie Bakterien und Archaeen sind Beispiele für die binäre Spaltung in der Zellbiologie. Beim binären Spaltungsprozess kopiert eine einzelne Zelle ihre genetische Information und teilt sich dann in zwei neue Zellen.
Bevor der binäre Spaltungsprozess beginnt, wird die DNA der Primärzelle in zwei Kopien repliziert, die vom Kern befreit werden. Diese beiden Kopien des genetischen Materials wandern zu gegenüberliegenden Seiten der Zelle. Die Kopien des genetischen Materials heften sich an die Zellwand. Die Zelle schwillt an und vergrößert den Abstand zwischen den duplizierten genetischen Daten. Eine neue Zellwand, Septum genannt, beginnt in der Mitte der Zelle zu wachsen und teilt sie in zwei gleiche Teile.
Nachdem das Septum vollständig gewachsen ist, können die Tochterzellen je nach Art des Organismus anhaften bleiben oder sich vollständig trennen. Die Geschwindigkeit des binären Spaltungsprozesses hängt von Faktoren wie Temperatur, Säuregehalt, Fülle oder Abwesenheit von Nährstoffen und der Art des Organismus ab. E. coli-Bakterien teilen sich alle 15 Minuten, während sich Mykobakterien leprae alle zwei Wochen teilen. Da jede neue Tochterzelle selbst einer binären Spaltung unterzogen werden kann, kann die binäre Spaltung zu einem exponentiellen Wachstum der Population führen, wenn die Teilungsrate höher als die Sterblichkeitsrate ist.