Фаза G2 (от англ. gap — промежуток) — последняя из трех последовательных фаз интерфазной стадии клеточного цикла, постсинтетическая, или премитотическая. Во время этой фазы происходят интенсивные процессы биосинтеза, деление митохондрий и хлоропластов (у растений), увеличение энергетических запасов, репликация центриолей (в тех клетках, где они имеются) и начало образования веретена деления. Таким образом, G2-фаза является конечным этапом подготовки клетки к делению.

Клетки не вступают в митоз, если подавить в них синтез белков — даже в конце фазы G2; это свидетельствует о том, что какие-то белки, синтезируемые в этот период, необходимы для клеточного деления. Была выдвинута гипотеза о том, что незадолго до конца G2 фазы активируется растворимая протеинкиназа, и это ведет к переходу клеток из G2 в митоз. Эта киназа может быть ответственна за фосфорилирование белков ядерной ламины, что, в свою очередь, могло бы быть причиной распада ядерной мембраны, происходящего в фазе М . Кроме того, киназа, возможно, обеспечивает усиленное фосфорилирование молекул Н1-гистона (до 6 остатков фосфата на молекулу), характерное для митотических хромосом . Поскольку Н1-гистон, присутствующий в количестве одной молекулы на нуклеосому, участвует во взаимной укладке нуклеосом, интенсивное фрсфорилирование его перед самым митозом может быть причиной конденсации хромосом .

Между тем, несмотря на конденсацию хромосом, при слиянии митотической клетки с интерфазной новое веретено не образуется. Это означает, что существенные части молекулярного механизма митотического веретена формируются в поздней фазе G2.

Фаза G2, заканчиваясь, переходит в профазу митоза.