Les groupes de vertébrés avec des œufs amniotiques comprennent les reptiles, les oiseaux et les mammifères qui pondent des œufs. De plus, le placenta des mammifères placentaires est une version modifiée des membranes des œufs amniotiques. Les animaux de ces groupes sont connus sous le nom d'amniotes basés sur l'amnios, une membrane qui protège l'embryon dans les œufs.
L'amnios est rempli de liquide amniotique, qui fournit à l'embryon un environnement fluide stable. C'est la plus interne des quatre membranes importantes de l'œuf. Les trois autres sont l'allantoïde, le sac vitellin et le chorion. L'allantoïde facilite les échanges gazeux et reçoit les déchets de l'embryon. Le sac vitellin contient la source de nourriture de l'embryon. Le chorion les renferme tous, et il est entouré par l'albumine et la coquille. La coquille protège l'œuf et empêche la perte d'eau tout en permettant l'échange de gaz.
Le développement de la membrane amniotique et d'autres aspects des œufs d'amniote était crucial pour que les animaux colonisent pleinement la terre. Les œufs des autres groupes de vertébrés, amphibiens et poissons, n'ont qu'une seule membrane et absorbent l'oxygène et éliminent les déchets par simple diffusion. Cela oblige les animaux à pondre leurs œufs dans l'eau. Les œufs dans l'air nécessitent des structures spéciales pour les échanges gazeux, la gestion des déchets et la prévention de la dessiccation.