發育生物學（英語：developmental biology）是应用现代生物学技术，研究多细胞生物体从生殖细胞的发生、受精、胚胎发育、生长到衰老、死亡的调控机制、规律的学科。
發育生物學研究基因對細胞生長，分化和形態發生（morphogenesis）的調控，這些過程使生物體形成組織和器官。另一门学科——胚胎學（embryology），是一個比較偏重述敘的科學，被比較明確地規範到生物體單一細胞階段到獨立個體之間的研究。時至今日，胚胎學或發育生物學虽然都是討論一個多细胞生物體如何形成個體正確及完整形態的各個步驟，发育生物学的研究主要着重于分子生物学和细胞生物学水平上的胚胎学。
演化發育生物學（evolutionary developmental biology，evo-devo）的相關領域主要在1990年代形成，這是由分子發育生物學和演化生物學而來，研究不同物種間發育過程的差異性。經常被使用在發育生物學上的動物模式，有線蟲 （Caenorhabditis elegans）、黑腹果蠅（Drosophila melanogaster）、斑馬魚（Danio rerio）、小鼠（Mus musculus）和擬南芥（Arabidopsis thaliana，或稱阿拉伯芥）。發育生物學的研究結果，可幫助瞭解染色體異常引起的發育不全，例如唐氏症。
發育的分子機制
在20世紀中，許多與胚胎發育有關的分子都被定義出來。轉錄因子（transcription factors）是細胞中基因表現的關鍵調控者。在不同的細胞中，如上皮細胞、肌肉細胞、神經細胞等，因為轉錄調控而有不同的蛋白質表現。轉錄因子受到細胞核外，訊息傳遞路徑（signaling transduction pathway）的影響。訊息傳遞路徑通常包括了受體（receptor）和它的配體（ligand），並有其他酵素，如蛋白激酶（protein kinases）介入。
模式生物
利用不同的模式生物來進行實驗，對於結果會有不同的差異是眾所周知的事，因此，要如何選擇適當的生物，來進行生物體內研究，也是生物學和生物醫學一個重要方向。利用模式生物來發現、確認，可以對於疾病的治療、防治達到更佳的效果，進而發展更新的藥物。
模式生物的選擇，要考慮到生物的多胎性、生命週期長短、生物體型或胚胎大小是否利於觀察、品種特異性、能供大部分研究者使用、能運輸至國外、能精確控制疾病或病變的再現性。
動物模式可應用於癌症、糖尿病、高血壓或其他疾病研究，近年的動物模式也應用於致癌原或環境毒物對人類的影響。
参见
- 動物胚胎發生