受精卵形成后即不斷分裂成較小的細胞，這個過程稱為卵裂(cleavage)。卵裂是在基因控制下進行的十分精確的過程。卵裂的速度很快，每卵裂一次所需的時間依物種而異。斑馬魚為15 s，海膽30 s，蛙60 s，小鼠則需10～20 h。卵裂產生的細胞稱為囊胚細胞或卵裂球(blastomere)。卵裂球只是數量增多，每個卵裂球沒有生長，卵裂球緊挨在一起，總體沒有增大。第一次卵裂和第二次卵裂都是縱向分裂，但兩者的分裂面相互呈直角，把受精卵垂直分裂成4個體積相同的卵裂球。第三次分裂則是橫向分裂，是不均等的水平分裂，生成8個卵裂球，上面的4個體積小，下面的4個體積大，含有大量卵黃(yolk)顆粒。每個物種均有其特有的胚胎卵裂圖式，由細胞質中卵黃蛋白質量的分布所決定。它決定在什么位置上發生卵裂和卵裂球的相對大小。卵內卵黃較少的一端稱為動物極，富集卵黃的一端稱為植物極。卵黃對卵裂有抑制作用。從產生8個卵裂球起，卵裂球開始重新排列，可以有兩種類型：一是形成中空的球狀體，稱為囊胚(blastura)；另一種是形成雙層扁平結構，稱為盤狀囊胚(dis-coblastura)。哺乳動物中，未來的外胚層細胞形成中空的球狀體即胚泡(blastocyst)，胚胎本身則是從胚泡的內細胞團(inner cell mass)逐漸形成盤狀囊胚。胚泡中的其他細胞則分化成為滋養層細胞。胚胎發育至囊胚期時，都是卵裂過程。
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