L'embryologie comparative soutient la théorie de l'évolution car les scientifiques ont découvert que les embryons de nombreuses espèces différentes présentent des similitudes, ce qui implique qu'ils partagent une origine commune. Par exemple, chez l'homme, l'embryon passe par une étape dans lequel il a une structure branchiale similaire à celle du poisson. Les embryons humains ont également une queue, tout comme les autres primates, bien que la queue soit généralement réabsorbée avant la naissance, ce qui suggère que, même si leurs formes adultes sont différentes, ces diverses espèces ont toutes un ancêtre commun.
En outre, l'embryon sert de microcosme à l'évolution. L'embryon passe par de nombreuses étapes d'évolution jusqu'à ce qu'il atteigne finalement sa forme adulte.
Alors que l'apparition de traits ancestraux dans les embryons de nombreux organismes est bien documentée et peut fournir des informations sur l'évolution d'une espèce, une première tentative d'établir des parallèles directs entre le développement d'un embryon (ontogenèse) et le développement de son espèce (phylogénie), connue sous le nom de théorie de la récapitulation, est largement considérée comme ayant été discréditée par la science ultérieure.
