Assim como a prófase da mitose, inicia-se após a fase de interfase, na qual ocorrem o aumento da célula e a duplicação dos cromossomos. Na prófase I, iniciam-se a condensação dos cromossomos, a destruição do envelope nuclear, a formação do fuso e a movimentação do centrossomo. Podemos dividir a prófase I em cinco subetapas, as quais são meramente didáticas, ou seja, servem para auxiliar o entendimento do processo.
- Leptóteno: inicia-se uma maior compactação dos cromossomos.
- Zigoteno: ocorre a sinapse (aproximação dos cromossomos homólogos);
- Paquiteno: formação da tétrade ou bivalente. O termo tétrade indica que os dois cromossomos homólogos emparelhados possuem quatro cromátides. Já o termo bivalente é usado em referência a dois cromossomos homólogos ou emparelhados. Nessa fase, verificam-se quebras nas cromátides seguidas por soldaduras, que muitas vezes ocorrem em posições diferentes das originais. Esse fenômeno é chamado de crossing-over;
- Diploteno: inicia-se a separação dos homólogos e é possível perceber que suas cromátides cruzam-se em alguns pontos (quiasmas);
- Diacinese: os homólogos separam-se, e a prófase I é finalizada.