Systém regulácie bunkového cyklu je založený na cyklicky aktivovaných proteínkinázach. Proteínkinázy sú enzýmy, ktoré katalyzujú prenos a nadviazanie jednej fosfátovej skupiny z ATP na určitú aminokyselinu v cieľovej bielkovine – fosforylácia. Inými slovami regulácia bunkového cyklu sa riadi systémom fosforylácie kľúčových proteínov, ktoré aktivujú a inaktivujú replikáciu DNA, mitózu a cytokinézu. Iná skupina enzýmov – proteínfosfatázy, odstraňuje fosfátové skupiny – defosforylácia a teda rušia účinok fosforylácie.

Proteínkinázy sú prítomné v bunke počas celého cyklu, avšak sú “zapínané” len v určitých fázach cyklu. Ich zapínanie a vypínanie regulujú cyklíny. Tieto sami o sebe nemajú enzýmovú aktivitu, ale ich naviazanie na kinázy bunkového cyklu je nevyhnutné pre ich aktivitu. Preto sa bunkové kinázy nazývajú cyklín-dependentné proteínkinázy (na cyklíne závislé proteínkinázy). Cyklín-dependentné proteínkinázy sú teda regulované akumuláciou, alebo degradáciou cyklínu v priebehu bunkového cyklu.

V niektorých typoch buniek došlo počas evolúcii (a realizuje sa to aj v ontogenéze) k odbúraniu regulačného systému bunkového cyklu a bunky ostávajú zajaté v modifikovanej G1 fáze zvanej G0. Takéto bunky sa už v organizme nikdy nedelia. Príkladom môžu poslúžiť neuróny mozgu alebo bunky kostrového svalstva, ktoré bez delenia existujú počas života jedinca (samozrejme, že počas života milióny týchto buniek v dôsledku opotrebovania alebo traumy odumiera, ale nové už počas života nevznikajú). Niektoré bunkové typy ako napr. hepatocyty sa delia za normálnych okolností len raz za rok, zriedka raz za dva roky, niektoré bunky čreva sa delia každých 12 hodín. Väčšina buniek nášho organizmu však spadá do tej kategórie buniek, ktoré sa môžu deliť vždy, ak to vyžaduje situácia v organizme (hojenie rán, sústavná náhrada odumretých buniek v koži, čreve, krvi atď.), ale len na stimuly pochádzajúce od ostatných buniek. Ak takéto signály chýbajú, prejdú cez G1 fázu do G0 fázy, v ktorej môžu zotrvať aj roky, kým sa opäť začnú deliť (lymfocyty v krvi).

O tom, či sa bunka začne deliť, alebo prejde do G0 stavu, sa rozhoduje v kontrolnom bode G1.