DeS-fase is in decytologie een fase binnen decelcyclus. Vooraf aan deze fase gaat deG1-fase, waarmee de eigenlijke celcyclus begint. Het einde van de G1-fase wordt ook wel omschreven als het startpunt (bijgist) of hetrestrictiepunt (bijzoogdieren). Als een cel zich op of voorbij dit punt bevindt, is er geen weg terug; de cel gaat dan de S-fase in. Dit gebeurt zelfs als de extracellulaire signalen, die voor decelgroei enceldeling zorgen, zijn verwijderd uit de cel. Na de S-fase volgt deG2-fase. De G1, S en G2 fase vormen samen deinterfase van de celcyclus. In menselijke cellen duurt de interfase zo'n 23 uur van een 24-uurs cyclus. Het overige uur is voor deM-fase, waarinmitose enmeiose plaatsvinden.
Tijdens de S-fase wordt hetDNAgekopieerd en gedupliceerd. Cellen in de S-fase zijn gemakkelijk te achterhalen met eenmicroscoop enimmunofluoriscentie door toevoeging vanvisualiseringsmoleculen die in het nieuwe DNA ingebouwd worden. Een voorbeeld hiervan isBrdU.
De celcyclus wordt gereguleerd met behulp van een celcycluscontrolesysteem. Hierbij zijncycline-afhankelijke kinases (cyclin-dependent kinases: CdKs) nodig. Deze Cdks zijn inactief totdat ze binden met een bepaald eiwit, de cycline. De binding van deze twee componenten leidt tot activering van een bepaalde fase in de celcyclus. Zo zorgt de binding van S-cyclines voor de activatie van de S-fase.