Les chromosomes homologues, c'est-à-dire les chromosomes appariés provenant du père et de la mère, subissent une synapsis, au cours de laquelle ils s'alignent et forment des structures appelées bivalents ou tétrades. Pendant la diacinèse, les chromosomes continuent de se condenser et de s'épaissir, tandis que les tétrades de chromosomes homologues deviennent visibles. 

À la fin de la diacinèse, les chromosomes homologues se séparent légèrement mais restent attachés par des points de cohésion. Cette configuration est importante car elle permet l'échange de segments d'ADN entre les chromosomes homologues, un processus appelé crossing-over ou recombinaison génétique. 

Après la diacinèse, les cellules entrent dans la métaphase I de la méiose, au cours de laquelle les chromosomes homologues alignés se déplacent vers le plan équatorial de la cellule, prêts à être séparés lors de l'anaphase I.