Mezoderma jest jedną z trzech głównych warstw rozwijającego się zarodka, zwanych warstwami komórek zarodkowych. Inne warstwy komórek zarodkowych to endoderma i ektoderma. Kiedy zarodek się rozwija, z tych warstw komórek zarodkowych rozwijają się różne narządy i części ciała. Z mezodermy rozwijają się mięśnie, kości, niektóre tkanki skórne, tkanki łącznej, układ rozrodczy i moczowy oraz inne narządy wewnętrzne. Zarodki wszystkich złożonych zwierząt, w tym ludzi, na wczesnym etapie rozwoju zawierają warstwy mezodermy.
Sposób funkcjonowania mezodermy w rozwoju zarodka jest reprezentatywny dla złożonego procesu, w którym ludzie i inne kręgowce rozwijają się w macicy. Każda z różnych warstw we wczesnym embrionie zaczyna się jako stosunkowo proste struktury, a następnie zmienia się i rośnie, tworząc liczne oddziałujące ze sobą części niezbędne do stworzenia funkcjonującego żywego stworzenia. Każda warstwa staje się organami i tkankami, które są zależne od tkanek i narządów utworzonych w innych warstwach, tak więc rozwój każdej warstwy musi przebiegać prawidłowo, aby mógł się rozwinąć w zdolny do życia płód.
W samej mezodermie znajdują się dodatkowe warstwy, które podczas ciąży różnicują się w różne narządy i części ciała. Każdy z tych podpodziałów rozwija się w inny zestaw narządów i innych tkanek ciała. Pozostałe dwie warstwy, ektoderma i endoderma, w końcu stają się tkanką zewnętrzną, taką jak skóra i zęby (ektoderma) oraz tkanką wewnętrzną, która wyścieła większość narządów wewnętrznych (endoderma). Ten proces rozwoju jest podobny u większości kręgowców.
Jedną z warstw mezodermy jest mezoderma płyt bocznych. Ta część tkanki embrionalnej dzieli się na warstwy, które rozwijają się w ścianę ciała, a także ściany jelit i układu krążenia. Kolejna warstwa, pośrednia mezoderma, staje się układem moczowym i rozrodczym. Mezoderma przyosiowa staje się mięśniami twarzy, kręgami, mięśniami szkieletowymi i warstwą skóry właściwej. Chordamesoderma lub mezoderma osiowa rozwija się w różne części kręgosłupa.
Kolejną korzyścią płynącą z tego sposobu rozwoju jest to, że na wczesnym etapie procesu tworzy się celom lub jama ciała. W tej jamie jest miejsce na rozwój różnych narządów wewnętrznych. Kiedy zwierzę jest dojrzałe, jama ciała znajdująca się w brzuchu zawiera większość ważnych organów, zapewniając ochronę tak delikatnym i ważnym częściom ciała, jak serce, płuca i jelita. Wyściółka jamy brzusznej, zwana otrzewną, również pochodzi z mezodermy we wczesnym okresie rozwoju.