Die Entwicklungsbiologie ist ein Wissenschaftszweig, der erforscht, wie sich Organismen entwickeln und fortschreiten. Es werden verschiedene Ebenen der Biologie untersucht, von der molekularen und zellulären Ebene bis hin zur Gewebe- oder Systemebene der Anatomie. Dieses wissenschaftliche Feld überschneidet sich mit anderen Feldern wie Biochemie, Molekularbiologie, Biotechnologie, Evolutionsbiologie und Genetik.
Unter ihren vielen Interessengebieten soll die Entwicklungsbiologie drei Hauptthemen haben: Zellwachstum, Zelldifferenzierung und Morphogenese. Zellwachstum bezeichnet den Prozess, bei dem sich die Zellstruktur eines Organismus entwickelt. Die Untersuchung des Zellwachstums hilft Wissenschaftlern, den Prozess der Zellteilung zu lernen, bei dem sich eine einzelne Zelle aufspaltet und zwei Zellen bildet, und die beiden Zellen wiederholen den Prozess. Abgesehen vom Wachstum selbst können Wissenschaftler auch beobachten, wie die Zellen ihr Wachstum kontrollieren und beenden, wenn die Zellpopulation ausreichend ist. Die Untersuchung des Zellwachstums ist ein wichtiger Teil der Krebsforschung, da Krebs durch eine fehlende Wachstumskontrolle in den Zellen verursacht werden kann.
Das Studium der Zelldifferenzierung ist auch in der Entwicklungsbiologie wichtig, da es Wissenschaftlern hilft zu verstehen, wie sich Zellen zu spezialisierten Typen entwickeln. Eine einzelne Zelle teilt und reproduziert Tochterzellen, die sich funktionell von ihrer Mutterzelle unterscheiden, wodurch ein komplexer Organismus entsteht, der eine Vielfalt von Zellen enthält. Während der Prozess beobachtet werden kann, ist noch nicht vollständig geklärt, wie die Zellen für den Prozess programmiert sind. Trotzdem ist die Zelldifferenzierung ein wichtiger Aspekt in der Stammzellforschung, denn Stammzellen haben die Fähigkeit, spezialisierte Zellen unbegrenzt zu reproduzieren und möglicherweise viele Krankheiten zu heilen.
Die Entwicklungsbiologie befasst sich auch mit dem Prozess der Morphogenese, der sich darauf bezieht, wie ein Organismus von innen nach außen Gestalt annimmt. Nach der Differenzierung würden sich die Zellen mit anderen ähnlich typisierten Zellen gruppieren. Zellen sind normalerweise auch so programmiert, dass sie sich entsprechend ihrer Assoziation mit anderen Zellen an einem begrenzten Ort bewegen. Auch Krebsforscher profitieren vom Studium der Morphogenese, denn das Verfahren gilt auch für bösartige Zellen, die sich zu einem Tumor zusammenpressen.
Die Entwicklungsbiologie untersucht auch andere Prozesse wie die Embryonalentwicklung, die Regeneration bei Reptilien wie Salamandern und Eidechsen und die Metamorphose bei Raupen. Herauszufinden, wie sich eine normale Zelle entwickeln kann, würde den Wissenschaftlern helfen, den Grund zu verstehen, warum einige Zellen vom normalen Prozess abweichen und zu zerstörerischen Zellen werden. Die Entwicklungsbiologie gibt auch Aufschluss über das Auftreten von Chromosomenmutationen wie bei Gaumenspalten, Down-Syndrom und Autismus. All dieses Wissen würde wiederum Wissenschaftlern helfen, Behandlungsmöglichkeiten für viele Erkrankungen zu entdecken.