El primero es la condensación de la cromatina: los cromosomas, que ya se habían replicado en la fase S y constan por tanto de dos cromátidas hermanas unidas por el centrómero, se espiralizan progresivamente hasta hacerse visibles al microscopio óptico.
El segundo es la desaparición del nucléolo, que se desorganiza al detenerse la síntesis de RNA ribosómico.
El tercero es la desintegración de la envoltura nuclear, cuyas membranas se fragmentan en vesículas que se dispersan por el citoplasma, de modo que los cromosomas quedan libres y accesibles al huso.
Puede añadirse un cuarto suceso, que ocurre fuera del núcleo pero forma parte de la profase: la migración de los centrosomas a polos opuestos y la formación del huso acromático.
Dos sucesos, exclusivos de la profase I, y ambos consecuencia del mismo hecho: en la meiosis los cromosomas homólogos se buscan y se emparejan, mientras que en la mitosis se comportan de manera independiente.
El primero es la sinapsis: durante el zigoteno, cada cromosoma se aparea punto por punto con su homólogo, unidos por el complejo sinaptonémico, formando estructuras de cuatro cromátidas llamadas bivalentes o tétradas. En la mitosis los homólogos nunca se aparean.
El segundo es el sobrecruzamiento o entrecruzamiento, que ocurre en el paquiteno: las cromátidas no hermanas de los dos homólogos intercambian fragmentos equivalentes, es decir, recombinan. Los puntos donde ese intercambio se ha producido se hacen visibles en el diploteno como quiasmas, que además mantienen unidos a los homólogos hasta la anafase I. En la mitosis no hay recombinación.
A ello se añade una diferencia de duración y de complejidad: la profase I es muchísimo más larga y se subdivide en cinco etapas —leptoteno, zigoteno, paquiteno, diploteno y diacinesis—, mientras que la profase mitótica es una etapa única y relativamente breve.
La consecuencia de estos dos sucesos es la que da sentido a toda la meiosis: son ellos los que generan la variabilidad genética de los gametos.