La fecundación es el proceso por el cual una gameta femenina y una masculina se fusionan. Como resultado de esta unión se produce un huevo, o cigoto, que dará origen a un nuevo individuo. La fecundación ocurre solo en seres vivos con reproducción sexual. Las hembras aportan los ovocitos primarios, que al dividirse dan origen a los ovocitos secundarios, y los machos aportan los espermatozoides, que son más pequeños, móviles y se producen en mayor cantidad. Ambas gametas contienen la mitad de los cromosomas y, al fusionarse, se restablece la cantidad cromosómica propia de cada especie. Los nuevos individuos poseen una combinación de información genética de los dos progenitores.

Cuando los espermatozoides llegan al ovocito, no pueden fecundarlo en ese mismo instante, sino que hay un período en el que ocurren algunas modificaciones funcionales en los flagelos de los espermatozoides, que los vuelve capaces de penetrar el ovocito.

Algunos espermatozoides logran penetrar la capa de células que rodean al ovocito, llamada corona radiada. Esto es posible gracias a la acción de la enzima hialuronidasa y al movimiento del flagelo.

Los espermatozoides que penetraron la corona radiada se encuentran ahora con una segunda barrera del ovocito, llamada zona pelúcida. Aquellos que se ponen en contacto con esta capa desencadenan una reacción acrosómica que disuelve la zona pelúcida.

Durante la fecundación, el espermatozoide que atraviesa primero la zona pelúcida del ovocito establece contacto y se fusiona con la membrana plasmática del ovocito, formando un cono de fecundación. La fusión libera gránulos corticales que impiden la fecundación del ovocito por otros espermatozoides y despolariza la membrana.

Cuando el espermatozoide penetra el ovocito, este completa su división y se forma el óvulo. Su núcleo celular se fusiona con el de la cabeza del espermatozoide, lo que da origen a un único núcleo diploide (con dos pares de cromosomas). A partir de ese momento, el óvulo fecundado se transforma en cigoto.

El proceso de fertilización ocurre cuando el óvulo se une con el espermatozoide, formando el cigoto con 46 cromosomas, que se ubica en las trompas de Falopio. El acrosoma es una reacción inicial que ayuda a la entrada del espermatozoide en el óvulo.

Tres días después de la fecundación, el cigoto se divide en 16 células y forma la mórula. Después de viajar a través de las trompas de Falopio, la mórula se convierte en blastocito al acumular líquido en el útero. El blastocito crece y llega a tener 58 células en el cuarto o quinto día, y entre 100 y 250 células en siete días.

Después de la fecundación, el cigoto se divide en 16 células y se forma la mórula, que se convierte en un blastocito al acumular líquido en el útero. El blastocito se convierte en trofoblasto, una estructura con muchos núcleos que tiene vellosidades externas para transportar nutrientes al cigoto. En las dos primeras semanas, el cigoto puede alimentarse por sí mismo. Después de siete u ocho días, ocurre la diferenciación entre el ectodermo y el endodermo y empieza a surgir el cordón umbilical.

Durante la gastrulación, se forman las tres capas germinales que darán lugar a órganos específicos: el ectodermo, que conforma la piel y el sistema nervioso; el mesodermo, que da lugar al corazón, sistema sanguíneo, huesos, riñones, etc.; y el endodermo, que forma el sistema digestivo y los pulmones.

Se inicia el proceso de aparición de órganos específicos del feto. Además, se gesta un crecimiento vellositario. Igualmente, aparecen una cero las llamadas Hofbauer; mismas que cumplen con funciones macrofágicas.

Durante el periodo fetal, que comienza en el tercer mes, se produce una rápida maduración de órganos y tejidos. El tamaño de la cabeza del feto destaca y puede llegar a representar casi la mitad del tamaño total del cuerpo. Los ojos se ubican en la zona frontal y en la semana 12 se conforman los genitales, lo que permite discernir el sexo del bebé a través de una ecografía.

Durante estos meses de gestación, el feto crece significativamente y puede superar los 15 cm de largo. También empieza a desarrollar cabello en el cráneo y cejas, y está cubierto por una sustancia llamada lanugo. Las manos y pies se hacen más notables y el vientre de la madre se abulta.

En esta etapa avanzada, la piel del feto se vuelve arrugada y rojiza debido al desarrollo del tejido conectivo. Sin embargo, el sistema respiratorio y nervioso todavía necesitan desarrollo. Los fetos que nacen antes del sexto mes tienen pocas posibilidades de sobrevivir y, por lo general, pesan menos de un kilogramo y miden 25 centímetros.

En esta etapa del embarazo, el feto comienza a acumular depósitos de lípidos y la piel se vuelve más suave. Las glándulas sebáceas producen una sustancia llamada vérnix, que protege al feto. El peso promedio del feto es de 2 a 4 kilos y su tamaño supera los 50 centímetros. La cabeza se agranda para facilitar el parto. Durante la última semana, el feto consume líquido amniótico y puede aparecer su primera evacuación. El feto se gira para quedar cabeza abajo para el alumbramiento.