Além de ser usado para duplicar organismos inteiros, esse processo também é utilizado dentro das células de organismos eucarióticos por algumas das organelas.
Nesse processo, duas células-filhas são produzidas por uma única célula-mãe que efetivamente se clona. A bactéria Escherichia coli tem sido usada extensivamente por pesquisadores que estudam a fissão binária, pois fornece um exemplo clássico desse método de reprodução assexuada em ação, e é muito abundante.
Na fissão binária, a célula começa duplicando seu DNA para criar dois conjuntos completos e, em seguida, cresce para um tamanho muito maior do que o normal. Conforme a célula cresce, os conjuntos de DNA se movem para extremidades opostas da célula. Depois que a célula atinge o tamanho certo, ela se divide em duas, criando duas células-filhas com DNA idêntico.
Além de se reproduzir por fissão binária, muitos procariontes também podem se reproduzir sexualmente.