Salīdzinošās embrioloģijas mērķis ir saprast, kā attīstās embriji, un izpētīt dzīvnieku izcelsmes savstarpējo saistību. Tā pamato evolūcijas teoriju, parādot, ka visi mugurkaulnieki attīstās līdzīgi un viņiem iespējams kopīgs priekštecis. Salīdzinošā embrioloģija nodarbojas ar dažādu sugu embriju attīstības salīdzināšanu. Attīstība sākas ar vienšūņiem, tad veidojas daudzšūnu zigotas, tad morulas un blastēmas/blastulas ar sekojošu diferenciāciju ķermeņa orgānos un orgānu sistēmās. Dažādu sugu pārstāvjiem ir ļoti līdzīgi gēni (homeobox), kas nosaka ķermeņa pamatveidošanos/uzbūvi. Pieaugot arvien vairāk, parādās atšķirības, kas atšķir embrijus no pieaugušajiem.

Salīdzinošā embrioloģija pēta un pierāda četrus galvenos principus:

1) vispārīgās šūnu, audu, orgānu funkcijas parādās pirms specializētajām funkcijām;

2) vispārīgās funkcijas pakāpeniski attīstās specializētākās funkcijās;

3) attīstītāku dzīvnieku embriji arvien vairāk atšķiras no primitīvāku dzīvnieku embrijiem;

4) augstāk attīstītāku dzīvnieku embriji atgādina primitīvāku dzīvnieku embrijus tikai embrioģenēzē.

Salīdzinošo embrioloģiju izmanto, lai pētītu un apkopotu dažādu sugu kopīgos un atšķirīgos evolūcijas pierādījumus. Praktiskā jomā tā pamato vestigiālo (samazinātas un/vai nefunkcionālas, piemēram, tārpveida piedēklis) struktūru, atavismu (senčiem raksturīgu pazīmju, piemēram, aste), rudimentu (nozīmi zaudējušu orgānu, piemēram, lieka apmatojuma) evolucionāro attīstību un nozīmi.

Salīdzinošā embrioloģija ir cieši saistīta ar citām zinātnes jomām, piemēram, bioloģiju, evolūcijas bioloģiju, ģenētiku, attīstības ģenētiku, zooloģiju. Tai tiek klasificētas šādas apakšnozares:

1) salīdzinošā bezmugurkaulnieku embrioloģija pēta galvenokārt jūras bezmugurkaulnieku attīstības veidus un procesu daudzveidību;

2) salīdzinošā mugurkaulnieku embrioloģija pēta līdzīgo mugurkaulnieku attīstībā un kopējā priekšteča pierādījumus dažādām sugām;

3) salīdzinošās embrioloģijas apakšnozares saista salīdzinošā genomika (starpdisciplināra bioloģijas joma, kas koncentrējas uz genomu struktūru, funkciju, evolūciju, kartēšanu un rediģēšanu), kas akcentē galvenokārt dažādu savstarpēji ļoti atšķirīgu dzīvnieku ķermeņa daļu homoloģiju.

Šūnu teorija radīja vācu fiziologs Teodors Švans (Theodor Ambrose Hubert Schwann) un vācu botāniķis Matiass Šleidens (Matthias Jakob Schleiden), kuri norādīja, ka visi dzīvie organismi sastāv no šūnām, kas ir pamatvienības, un organisma augšana atkarīga no jaunu šūnu veidošanās un attīstības. Filoģenēzes un rekapitulācijas (embrioloģiskā paralēlisma) teoriju proponēja vācu dabaszinātnieks Ernsts Hekels (Ernst Heinrich Haeckel) 1866. gadā, norādot, ka ontoģenēze ir īsa un nepilnīga filoģenēzes rekapitulācija, proti, indivīds savā attīstībā iziet cauri posmiem, kas ir salīdzināmi ar tiem, kurus izgājuši tā priekšteči.

Iedzimtības hromosomu teorijas pamatu 20. gs. sākumā radīja amerikāņu ķirurgs un ģenētiķis Volters Satons (Walter Stanborough Sutton), norādot, ka hromosomas ir indivīda gēnu nesēji un ka mejozes laikā vecāku hromosomas apvienojas un apmainās ar savu ģenētisko materiālu. Gēnu teoriju 1926. gadā formulēja amerikāņu zoologs Tomass Morgans (Thomas Hunt Morgan), norādot, ka gēni ir atsevišķas iedzimtības vienības, atrodas kopā sasaistes grupās, kurās notiek alēļu, gēnu apmaiņa (cross-over), kas ietekmē to pašu pazīmi, pēc kuras bija iespējams radīt hromosomu kartes ar daudzu gēnu relatīvo atrašanās vietu. Par darbu ģenētikas jomā T. Morganam 1933. gadā tika piešķirta Nobela prēmija (Nobelpriset). Aiztures/saglabāšanas teoriju pamatoja britu biologs Gevins de Bīrs (Gavin De Beer). Pedomorfisma jēdziens nozīmē, ka nobrieduši pieaugušo organismi saglabā nenobriedušas priekšteču struktūras īpatnības, un pati teorija skaidro, ka atsevišķu sugu pārstāvju ķermeņu struktūras atbilst noteiktu tālu priekšteču līdzīgām/tādām pat struktūrām ar identiskām vai jau atšķirīgām funkcijām. G. de Bīrs izstrādāja arī mozaīkas evolūcijas teoriju, pamatojot to uz fosilā arheopteriksa ar rāpuļu un putnu pazīmēm izpēti un izskaidrojot gan putnu, gan rāpuļu iezīmju kombināciju.

Organismu attīstības izpēte sniedz ieskatu evolūcijas procesā un izmanto šādas pieejas:

1) dzīvnieku izcelsmes izpēti;

2) dzīvnieku evolūcijas attīstības uzskatu izpēti;

3) dzīvnieku evolūcijas genoma izpēti;

4) dzīvnieku evolūcijas teorētisko pamatojuma pieeju.

Kopējo/atšķirīgo signālmehānismu pētīšanai visbiežāk izmanto “kopējos” dzīvnieku modeļus: peles (pārstāv zīdītājus, iespējamas vieglas ģenētiskās manipulācijas), cāļus (putnu pārstāvis, attīstās no olas, iespējama dzīva embrija agrīnās attīstības novērošana), zebras zivi (zivju pārstāvis, viegli novērot mugurkaulnieku augšanu). Attīstības laiku izpētē grafiski tiek salīdzināts dažādu dzīvnieku attīstības laiks, kas nepieciešams, lai sasniegtu vienu un to pašu embrija attīstības stadiju. Biežākās pētīšanas metodes ir laika intervāla mikroskopija, imūnfluorescence, konfokālā mikroskopija vai in situ hibridizācija un biomehāniskās metodes.

21. gs. zinātnē dominē klasiskās attīstības pazīmju, gēnu ekspresijas modeļu un skaitļošanas metodiku mijiedarbība.

4. gs. p. m. ē. sengrieķu zinātnieks Aristotelis (Ἀριστοτέλης) veica pirmo zināmo salīdzinošo struktūru pētījumu, aprakstot dažādu dzīvnieku dzimšanas veidus: ovoparitāti – no olām (putni, vardes, lielākā bezmugurkaulnieku daļa), vivaparitāti – dzīvu piedzimšanu (zīdītāji) un ovovivaparitāti – no olas, kas izšķiļas ķermenī (rāpuļi, haizivis). Aristotelis identificēja arī divus ieligzdeņu galvenos šūnu dalīšanās modeļus: holoblastisko (olšūna dalās mazākās šūnās, piemēram, vardēm un zīdītājiem) un meroblastisko (piemēram, cāļiem, kur tikai daļa olšūnas kļūst par embriju, bet otra daļa – dzeltenums – paredzēts trofikai).

Angļu dabaspētnieks Čārlzs Darvins (Charles Robert Darwin) radīja tagadējās zinātnes pamatjēdzienu, ka visas sugas laika gaitā cēlušās no kopīgiem senčiem.

19. gs. sākumā vācu zoologs E. Hekels norādīja, ka “ontoģenēze atkārto filoģenēzi”. Vispirms attīstās vienšūnas organisms, tad no tā seko zivs, tad abinieka, tad rāpuļa, tad putna un visbeidzot zīdītāja attīstība. Tomēr mūsdienu attīstības bioloģija norāda, ka dzīvnieki attīstās pēc līdzīgām attīstības programmām, bet attīstības laikā nepārdzīvo E. Hekela “sugu maiņu”. E. Hekels dzīves laikā atklāja, aprakstīja un nosauca tūkstošiem jaunu sugu, kartēja ģenealoģisko koku par visām dzīvības formām. 19. gs. pirmajās dekādēs dzīvo embriju novērošanu uzsāka amerikāņu biologs Edvīns Konklins (Edwin Grant Conklin). Šūnu likteņa teoriju, izmantojot šūnu līniju pētījumus, 19. gs. 90. gados izvirzīja Frīdrihs Veismans (Friedrich Leopold August Weismann), paužot, ka organisma gametas nosaka somatisko šūnu iedzimtās īpašības, kāpēc organisma dzīves laikā iegūtās īpašības netiek mantotas nākamajām paaudzēm.

20. gs. vidū amerikāņu evolūcijas biologs Stīvens Golds (Stephen Jay Gould) izstrādāja punktuētā līdzsvara teoriju, pamatojot, ka izmaiņas evolucionārajā morfoloģijā notiek pēkšņā pakāpeniskā “lēcienveida” secībā un ka jaunas sugas var rasties galvenokārt izolētā mazā populācijā.

21. gs. salīdzinošajos anatomiskajos un molekulārajos pētījumos galvenie kvantitatīvie parametri ir laika un telpiskie. Laika dati tiek analizēti kā pāra notikumu izpēte, analizējot konkrētu divu norišu attīstības secības. Telpisko informāciju analizē, izmantojot morfometrijas un datorizētu 3D rekonstrukcijas kombinēšanu. Noris pieejas izstrāde attīstības gēnu ekspresijas 3D modeļu analīzei un to salīdzināšanai sugu/indivīdu starpā, lietojot piecas dimensijas: trīs ortogonālās telpiskās plaknes, laiku un sugu/indivīdus.

Djūka Universitātes Bioloģijas nodaļa un Genoma zinātnes un politikas institūts (Biology Department and Institute for Genome Science & Policy, Duke University) Darhemā, Amerikas Savienotajās Valstīs (ASV); Hokaido Universitāte (北海道大学, Hokkaido University) Saporo, Japānā; RIKEN Fizikālo un ķīmisko pētījumu institūta Evolucionārās morfoloģijas laboratorija (理化学研究所進化形態学研究所-物理化学研究所, RIKEN Institute of Physical and Chemical Research, Laboratory for Evolutionary Morphology) Tokijā, Japānā; Ziemeļkarolīnas Universitātes Medicīnas skola (University of North Carolina, School of Medicine) Čapelhilā, ASV; Teksasas Universitātes Riograndes ielejas Bioloģijas katedra (Department of Biology, The University of Texas Rio Grande Valley) Edinburgā, ASV; Milānas Universitāte (Università Degli Studi di Milano) Itālijā; Frānsisa Krika Institūts (Francis Crick Institute) Londonā, Lielbritānijā.

Journal of Human Evolution (kopš 1972. gada; Elsevier); Journal of Morphology (kopš 1887. gada; John Wiley & Sons); Journal of Anatomy (kopš 1916. gada; Wiley; 1867.– 1916. gadam Journal of Anatomy and Physiology; Blackwell Publishing on behalf of the Anatomical Society of Great Britain and Ireland); Advances in Anatomy, Embryology, and Cell Biology (kopš 1973. gada; Springer Verlag; kopš 1891. gada Ergebnisse der Anatomie und Entwicklungsgeschichte, Springer Verlag); Developmental Biology (kopš 1959. gada; The Society for Developmental Biology and Elsevier); Gene (kopš 1976. gada; Elsevier).

Britu ārsts Viljams Hārvijs (William Harvey) 1651. gadā norādīja, ka visi dzīvnieki, ieskaitot zīdītājus, attīstās no olas (ex ovo omnia ‘viss no olas’), aprakstīja cilvēka asinsrites sistēmu un bija pirmais, kurš ieraudzīja cāļa blastodermu. Vācu ārsts Rūdolfs Virhovs (Rudolf Ludwig Karl Virchow) norādīja, ka jaunas šūnas veidojas dalīšanās rezultātā, proponējot šūnu līniju teoriju. Šveiciešu anatoms Vilhelms Hiss seniors (Wilhelm His Sr) no 1879. līdz 1886. gadam veica revolucionārus pētījumus par nervu sistēmas attīstību no 2. līdz 8,5. nedēļas vecu cilvēku embriju kolekcijā.