Ontogenie bezeichnet den Verlauf der Entwicklung eines Organismus von der Entstehung bis zum Erwachsenenalter. Der Zyklus beginnt mit der Befruchtung und ist abgeschlossen, wenn der Organismus die körperliche und sexuelle Reife erreicht. Als Studienfach der Biologie befasst sich die Ontogenese mit dem Entwicklungsprozess eines einzelnen Artgenossen innerhalb seiner Lebenszeit. Die evolutionäre Entwicklung einer ganzen Art ist Gegenstand der Phylogenie.
Der Prozess der menschlichen Ontogenese beginnt mit der Verschmelzung der männlichen und weiblichen Gameten, um eine Zygote mit einem vollständigen Satz menschlicher Chromosomen zu bilden. Dies wird als der Beginn eines ontogenetischen Zyklus bezeichnet. Die einzelne Zelle wird durch Mitosen, eine Reihe von ungeschlechtlichen Fortpflanzungen, zu einem einzigartigen individuellen Organismus heranwachsen. Die Population einer Art besteht aus Individuen in unterschiedlichen Stadien des ontogenetischen Zyklus.
Bei einzelligen Organismen führen Mitosen normalerweise zur Bildung unabhängiger, genetisch identischer Individuen. In vielzelligen Organismen sind die Ausgangsprodukte der Mitosen genetisch äquivalent, aber die Zellen bleiben verbunden und differenzieren sich später zu einem einzigartigen Individuum. Die Ontogenese mehrzelliger Organismen besteht darin, dass sich die aufeinanderfolgenden Generationen von Zellen, die von der Zygote abstammen, in Gewebe und Organe differenzieren. Dieser Prozess führt zur Entwicklung eines Embryos.
Ein Embryo kann sich je nach Art in verschiedenen Kontexten weiterentwickeln. Der Weg zum Jugendstadium kann auch direkt oder über eine Zwischenform sein. Die Entwicklung setzt sich durch das Jugendstadium fort, bis der Organismus im Erwachsenenalter seine körperliche und sexuelle Reife erreicht. An diesem Punkt hört die Ontogenese normalerweise auf.
Die Ontogenese eines Organismus wird manchmal als umgekehrter Kegel dargestellt. Am unteren Ende des Kegels befindet sich die einzellige Zygote, die das Potenzial enthält, einen erwachsenen Organismus zu produzieren. Jeder sukzessive Entwicklungsschritt verringert die Bandbreite möglicher Aktionen in nachfolgenden Schritten und wird durch eine Zunahme der Höhe und des Durchmessers des Kegels dargestellt. Eine Mutation zu Beginn des ontogenetischen Zyklus hat viel größere Konsequenzen als eine später auftretende. Diese Visualisierung hilft Biologen, die Auswirkungen einer lebensfähigen Mutation in verschiedenen Lebensphasen eines Organismus zu untersuchen.
Die Ontogenese umfasst die Entwicklungslebensdauer eines Organismus und berührt notwendigerweise viele Aspekte der Biologie. Verschiedene Disziplinen der Biologie sind durch signifikante Perioden innerhalb des ontogenetischen Zyklus definiert. Die Embryologie beschäftigt sich beispielsweise mit dem Zeitraum von der Befruchtung bis zum Beginn einer eigenständigen individuellen Entwicklung. Die genetische Regulation des Zyklus in seinem Verlauf ist Gegenstand der Entwicklungsgenetik. Lebenszyklusbiologen identifizieren die Abfolge und die qualitative Natur von Stadien in einem ontogenetischen Zyklus.