Η οντογένεση αναφέρεται στην πορεία της ανάπτυξης ενός οργανισμού από την έναρξη έως την ενηλικίωση. Ο κύκλος ξεκινά με τη γονιμοποίηση και ολοκληρώνεται όταν ο οργανισμός αποκτήσει φυσική και σεξουαλική ωριμότητα. Ως αντικείμενο μελέτης στη βιολογία, η οντογένεση ασχολείται με την αναπτυξιακή διαδικασία ενός μεμονωμένου μέλους ενός είδους κατά τη διάρκεια της ζωής του. Η εξελικτική ανάπτυξη ενός ολόκληρου είδους είναι το αντικείμενο της φυλογένεσης.
Η διαδικασία της ανθρώπινης οντογένεσης ξεκινά με τη σύντηξη των αρσενικών και θηλυκών γαμετών για να σχηματιστεί ένας ζυγώτης με ένα πλήρες σύνολο ανθρώπινων χρωμοσωμάτων. Λέγεται ότι αυτή είναι η αρχή ενός οντογενετικού κύκλου. Το μεμονωμένο κύτταρο θα αναπτυχθεί σε έναν μοναδικό μεμονωμένο οργανισμό από μιτώσεις, μια σειρά από ασεξουαλικές αναπαραγωγές. Ο πληθυσμός ενός είδους αποτελείται από άτομα σε διάφορα στάδια του οντογενετικού κύκλου.
Στους μονοκύτταρους οργανισμούς, οι μιτώσεις συνήθως οδηγούν στο σχηματισμό ανεξάρτητων, γενετικά πανομοιότυπων ατόμων. Στους πολυκύτταρους οργανισμούς, τα αρχικά προϊόντα των μιτώσεων είναι γενετικά ισοδύναμα, αλλά τα κύτταρα παραμένουν συνδεδεμένα και αργότερα διαφοροποιούνται για να σχηματίσουν ένα μοναδικό άτομο. Η οντογένεση των πολυκύτταρων οργανισμών έγκειται στο ότι οι διαδοχικές γενιές κυττάρων που προέρχονται από το ζυγώτη διαφοροποιούνται σε ιστούς και όργανα. Αυτή η διαδικασία οδηγεί στην ανάπτυξη ενός εμβρύου.
Ένα έμβρυο μπορεί να συνεχίσει να αναπτύσσεται σε πολλά διαφορετικά πλαίσια, ανάλογα με το είδος. Η διαδρομή προς το νεανικό στάδιο μπορεί επίσης να είναι άμεση ή μέσω μιας ενδιάμεσης μορφής. Η ανάπτυξη συνεχίζεται στο νεανικό στάδιο έως ότου ο οργανισμός φτάσει στη φυσική και σεξουαλική του ωριμότητα στην ενήλικη ζωή. Σε αυτό το σημείο, η οντογένεση συνήθως σταματά.
Η οντογένεση ενός οργανισμού μερικές φορές απεικονίζεται ως ένας ανεστραμμένος κώνος. Στο κάτω μέρος του κώνου βρίσκεται ο μονοκύτταρος ζυγώτης, ο οποίος περιέχει τη δυνατότητα να παράγει έναν ενήλικο οργανισμό. Κάθε διαδοχικό βήμα στην ανάπτυξη μετριάζει το εύρος των πιθανών ενεργειών στα επόμενα βήματα και αντιπροσωπεύεται από μια αύξηση στο ύψος και τη διάμετρο του κώνου. Μια μετάλλαξη νωρίς στον οντογενετικό κύκλο θα έχει πολύ μεγαλύτερες συνέπειες από μια μετάλλαξη που θα συμβεί αργότερα. Αυτή η οπτικοποίηση βοηθά τους βιολόγους να εξετάσουν την επίδραση που μπορεί να έχει μια βιώσιμη μετάλλαξη σε διάφορα στάδια της ζωής ενός οργανισμού.
Περιλαμβάνοντας τη διάρκεια της αναπτυξιακής ζωής ενός οργανισμού, η οντογένεση αγγίζει αναγκαστικά πολλές πτυχές της βιολογίας. Διάφοροι κλάδοι της βιολογίας ορίζονται από σημαντικές περιόδους μέσα στον οντογενετικό κύκλο. Η εμβρυολογία ασχολείται με την περίοδο από τη γονιμοποίηση έως την έναρξη της ανεξάρτητης ατομικής ανάπτυξης, για παράδειγμα. Η γενετική ρύθμιση του κύκλου κατά την πορεία του είναι αντικείμενο της αναπτυξιακής γενετικής. Οι βιολόγοι του κύκλου ζωής εντοπίζουν την αλληλουχία και την ποιοτική φύση των σταδίων σε έναν οντογενετικό κύκλο.