W czwartym tygodniu życia wielkość zarodka ludzkiego określa się w milimetrach, ale już wtedy rozpoczął się proces formułowania narządów rozrodczych. Z Pierwotnej komórki rozrodczej, w zależności od płci rozwinie się komórka jajowa lub plemnik. Komórki te powstają w okolicach jelita pierwotnego. Rozmnażają się do niezróżnicowanych jeszcze narządów rozrodczych. Jeśli z zarodka ma powstać kobieta w 20 tygodniu życia pierwotna komórka rozrodcza przekształca się w owocyt. Pozostanie on w spoczynku do okresu dojrzewania dziewczynki, odkąd to mniej więcej co 28 dni jeden owocyt przekształca się w komórkę jajową. Każda z tych komórek ma nieco odmienny zapis genetyczny w kodzie DNA. Jeśli płód ma być mężczyzną, to pierwotna komórka rozrodcza przekształca się w spermatogonium z którego w przyszłości powstaną plemniki. Tak jak owocyty spermatogonium pozostaje w stanie spoczynku aż do momentu dojrzewania płciowego.
Rola komórek jajowych i plemników polega na przekazywaniu informacji genetycznej z pokolenia na pokolenie. Plemniki powstają w męskich narządach rozrodczych – jądrach. Pojawiają się w okresie dojrzewania płciowego.
Plemniki wytwarzane są w kanaliku o średnicy 0,2 mm i długości 70 cm zwanym kanalikiem nasieniotwórczym. Po osiągnięciu dojrzałości płciowej spermatogonia do tej pory spoczywająca bezczynnie na powierzchni kanalików nasieniotwórczych wchodzi w fazę intensywnych podziałów komórkowych. Ich wynikiem jest powstanie plemników. Podziały komórkowe zachodzące w tym kanaliku różnią się istotnie od podziałów zachodzących w innych częściach ciała. Ten rodzaj podziału komórkowego zwany jest mejozą.
Czarne, pałeczkowate struktury w dzielącej się komórce to chromosomy. Zawierają one informację genetyczną (DNA). Każda komórka ciała oprócz rozrodczych zawiera 46 chromosomów tworzących 23 pary. Gdyby plemnik i komórka jajowa miały po 23 pary chromosomów to zapłodniona komórka miałaby ich dwa razy więcej niż inne komórki. Zarówno plemnik jak i komórka jajowa mają więc tylko po jednym chromosomie z każdej pary. W chwili zapłodnienia chromosomy plemnika i komórki jajowej łączą się w pary.
Mejoza to seria podziałów komórkowych, które prowadzą do powstania plemników i komórek jajowych. Proces mejozy ma niezwykle ważne znaczenie. W jego przebiegu zachodzi rekombinacja czyli wymiana genów pomiędzy chromosomami jednej pary. Proces ten, zachodzi nieregularnie i prowadzi do wymiany informacji genetycznej pochodzącej od ojca i od matki. W wyniku rekombinacji żadna z powstałych komórek rozrodczych nie zawiera identycznego DNA.
Informacyjne i energetyczne relacje matka – płód
Potomstwo wszystkich ssaków początkowo rozwija się we wnętrzu ciała matki – w środowisku najdogodniejszym ze wszystkich możliwych, zabezpieczone przed zagrożeniami świata zewnętrznego. Taki korzystny sposób wzrostu wytworzył się u ssaków w wyniku długiego procesu ewolucji. Łączność między matką a płodem odbywa się za pośrednictwem łożyska. Łożysko tworzy się na wewnętrznej ścianie macicy. Powstaje zarówno z tkanek matki jak i płodu. Jest to narząd zapewniający życie płodowe. Łożysko jest połączone z płodem pępowiną.
W końcowej fazie życia płodowego przez pępowinę przepływa w ciągu jednej minuty ok. 300 ml krwi. W pępowinie od strony płodu biegnie duże naczynie. W łożysku rozgałęzia się w sieci naczyń włosowatych. Tworzą one gęsty splot wewnątrz kosmków łożyska, są to charakterystyczne kępki otoczone cienką błoną. Krew płodu zawierająca zbędne substancje i dwutlenek węgla dociera do naczyń włosowatych kosmków.
Do łożyska napływa krew matki bogata w składniki odżywcze, tlen. Ok. 600 ml na minutę. Krew matki dostaje się do przestrzeni między kosmkami łożyska, poprzez cienką błonę kosmków odbywa się wymiana pomiędzy krwią matki a płodu. Krew matki dostarcza płodowi tlenu, składniki odżywcze, przeciwciała, witaminy i inne substancje; a zabiera dwutlenek węgla i odpadowe produkty przemiany materii.
Błony otaczające kosmki łożyska stanowią barierę chroniącą płód przed wniknięciem np. bakterii. Wirusy, tlenek węgla, wiele leków łatwo przez nią przenikają. Stan zdrowia matki ma więc istotne znaczenie dla rozwoju płodu. Od momentu zagnieżdżenia się zarodka w ścianie macicy aż do porodu przez mniej więcej 270 dni łożysko ochrania płód i umożliwia jego rozwój.