L'embriologia comparativa supporta la teoria dell'evoluzione perché gli scienziati hanno scoperto che gli embrioni di molte specie diverse mostrano somiglianze, il che implica che condividono un'origine comune. Ad esempio, negli esseri umani l'embrione passa attraverso uno stadio in cui ha una struttura branchia simile a quella dei pesci. Anche gli embrioni umani hanno una coda, proprio come gli altri primati, sebbene la coda sia di solito riassorbita prima della nascita, e questo suggerisce che, anche se le loro forme adulte sono diverse, tutte queste specie hanno un antenato comune.
Inoltre, l'embrione funge da microcosmo per l'evoluzione. L'embrione passa attraverso molti stadi evolutivi fino a raggiungere finalmente la sua forma adulta.
Mentre l'aspetto dei tratti ancestrali negli embrioni di molti organismi è ben documentato e può fornire spunti sull'evoluzione di una specie, un primo tentativo di tracciare paralleli diretti tra lo sviluppo di un embrione (ontogenesi) e lo sviluppo della sua specie (filogenesi), nota come teoria della ricapitolazione, è ampiamente ritenuta essere stata screditata dalla scienza successiva.
