Grupos de vertebrados com ovos amnióticos incluem répteis, pássaros e mamíferos que põem ovos. Além disso, a placenta de mamíferos placentários é uma versão modificada das membranas dentro dos ovos amnióticos. Os animais nesses grupos são conhecidos como amniotas com base no âmnio, uma membrana que protege o embrião nos ovos.
O âmnio é preenchido com líquido amniótico, que fornece ao embrião um ambiente fluido estável. É a mais interna das quatro membranas importantes do ovo. Os outros três são o alantóide, o saco vitelino e o córion. O alantóide auxilia nas trocas gasosas e recebe resíduos do embrião. O saco vitelino contém a fonte de alimento do embrião. O córion envolve todos eles e é cercado pela albumina e pela casca. A casca protege o ovo e evita a perda de água enquanto permite a troca de gases.
O desenvolvimento da membrana amniótica e outros aspectos dos ovos amniote foram cruciais para os animais colonizarem totalmente a terra. Os ovos dos demais grupos de vertebrados, anfíbios e peixes, possuem uma única membrana e absorvem oxigênio e removem resíduos por simples difusão. Isso requer que os animais ponham seus ovos na água. Ovos no ar requerem estruturas especiais para troca gasosa, gerenciamento de resíduos e prevenção de dessecação.