A embriologia comparativa apóia a teoria da evolução porque os cientistas descobriram que os embriões de muitas espécies diferentes apresentam semelhanças, o que implica que eles compartilham uma origem comum. Por exemplo, em humanos, o embrião passa por um estágio no qual possui uma estrutura branquial semelhante à dos peixes. Os embriões humanos também têm cauda, assim como outros primatas, embora a cauda geralmente seja reabsorvida antes do nascimento, e isso sugere que, embora suas formas adultas sejam diferentes, essas várias espécies têm um ancestral comum.
Além disso, o embrião serve como um microcosmo para a evolução. O embrião passa por vários estágios de evolução até que finalmente atinge sua forma adulta.
Embora o aparecimento de características ancestrais nos embriões de muitos organismos seja bem documentado e possa fornecer informações sobre a evolução de uma espécie, uma tentativa inicial de traçar paralelos diretos entre o desenvolvimento de um embrião (ontogenia) e o desenvolvimento de seu espécie (filogenia), conhecida como Teoria da Recapitulação, é amplamente considerada como tendo sido desacreditada pela ciência posterior.
