胚胎的分化發育是逐步進行的，但也是複雜的。人胚第4周時顏麵部就開始分化並初具人形，一般在第4周末，胚胎開始肢體發育，第7～8周時手指和腳趾就已經形成，其餘各個係統器官的分化發育大多在第8周完成。
由於胎兒在母體的子宮中發育成長，許多特征與成年人生理特征是不相同的。胎兒體內的血液循環就與成人顯著不同，通常情況下胎兒在8周末就形成早期心髒並有搏動。胎兒的血液循環是通過一條臍靜脈和兩條臍動脈進行氧氣和營養物質交換，胎兒的肺髒沒有呼吸功能，其機體發育和新陳代謝所需的氧氣和營養物質必須由母體提供。母體和胎兒的營養物質交換場所是胎盤，從胎盤中，胎兒血排出廢物，帶走氧氣和營養物質。胎兒所產生的代謝廢物和二氧化碳經由母親排出體外。此時期的母體承擔了兩個人的代謝，生理負擔較重，因此應注意補充充足且平衡的營養物質。
母兒的血液在胎盤進行氣體交換，代替胎兒的呼吸，雖說胎兒的肺髒沒有呼吸功能，但在胎兒出生前，必須具備呼吸肌和肺循環，在胚胎發育的第11周就能見到胸壁運動。在第16周時出現能使羊水進出呼吸道的呼吸運動，每分鍾次數不盡相同，30～70次不等，這樣有助於肺泡擴張和生長的作用。
胎兒在第11～14周時，其腎髒就有排泄功能。在第14周時，胎兒膀胱內已有尿液，在妊娠的後半期，羊水主要來源於胎兒的尿液；從第11周開始，胎兒的小腸就已經開始蠕動；在第16周時，胃腸功能基本完善。此時，胎兒在子宮內就在不停地吞咽羊水，吸收大量水分，同時通過排出尿液控製羊水的總量，使自己生活在一個舒適、溫暖、寧靜的環境中。男性胎兒在第9周時，其睾丸開始分化；在孕第14～18周時，就逐漸形成睾丸，並分泌雄性激素，使外生殖器向雄性化發育。女性胎兒則於11～12月開始分化，逐漸形成陰道、子宮、輸卵管、外生殖器等女性特征。
雖說胎兒在出生時，部分器官和係統的功能形成，但是由於一些酶的缺乏及發育不成熟使有些係統的功能尚不完善，如新生兒肝內缺葡萄糖醛酸轉移酶，可導致高膽紅素血症，出現生理黃疸；新生兒出生時，腎髒的結構與成人類似，但由於發育還不成熟，濾過能力差，不能應付正常的代謝需求。
人胚胎的分化發生特征與長度
胚齡
（周）外形特征長度（mm）1．受精，卵裂，胚泡形成，植入2．兩胚層圓形胚盤，植入完成，絨毛膜形成0．1～0．43．三胚層胚盤，神經板和神經褶出現，體節初現0．5～1．54．胚體漸形成，神經管形成，顏麵發生，臍帶和胎盤形成0．5～5．05．手開始分化發育，肢芽出現，手板明顯4～86．腳開始分化發育，出現足板，視網膜出現色素，耳廓突出現7～127．手腳指（趾）初形出現，顏麵形成，眼瞼突出10～218．手足趾明顯，指趾出現分節，眼瞼開放，外陰可見，不能分性別19～3812．眼瞼閉合，頸明顯，指甲開始發生，外陰性別可辨8716．眼瞼閉合，頭伸直，耳豎起，開始出現呼吸運動14020．眼瞼閉合，指甲開始發生，胎毛和胎脂出現，出現吞啁運動19024．眼瞼閉合，眉毛出現，皮膚紅而皺，指甲全部出現23028．眼瞼張開，頭發出現，睫毛可見，皮膚漸平27032．皮膚淡紅光滑，皮下脂肪增多，睾丸可始下降，趾甲全部出現30038．皮膚豐滿，胎毛消失，指甲超過指尖，胸部發育好，睾丸下降人陰囊360孕期母體的變化。
孕期由於胎兒生長發育的需要，母體在激素的作用下，各係統都相應發生一係列適應性的生理變化。
在各個係統中，變化最明顯的是生殖係統。在孕早期，由於胚胎處於發育的初期，胚胎體積較小，因此母體外觀上，看不出生殖係統有什麼變化，但是在內分泌激素的作用下，受孕的子宮明顯增大變軟。孕早期子宮呈球形或橢圓形，但不對稱；在妊娠第3個月時，子宮增大並逐漸變得均勻對稱，並超出盆腔。子宮在妊娠足月時可以增大為原來體積的180倍，宮腔的容量是非孕時的1 000倍，重量增加20倍。子宮增大最初是由於受內分泌激素的作用，而在後期則是子宮腔壓力增加造成的。此外子宮肌細胞增大，為分娩時子宮肌肉收縮提供物質條件。在懷孕時，子宮的血流量增加，其中有80％～85％供給胎盤，供胎兒物質交換用。從孕12～14周起，懷孕女性能感覺到不規則的宮縮，但發生較少，無疼痛感覺，其強度和頻率隨著妊娠的進展而增加。此外陰道粘膜變軟，充血水腫呈藍紫色，皺裂增多，伸展性增加，陰道的分泌物也增多。