在對各種動物胚胎發(fā)育積累了大量敘述性資料之后,再把不同類群的發(fā)育歷程加以比較,這就是比較胚胎學(xué)。從比較的角度可以找出不同類群動物胚胎發(fā)育的相同或相似之處,從而判斷成體形態(tài)各異的兩個類群的親緣關(guān)系。
比較可以是橫向的,涉及較多類群。如環(huán)節(jié)動物門中各種類都有擔(dān)輪幼蟲,雖然其形態(tài)不盡相同;而類似擔(dān)輪幼蟲的發(fā)育時期也可以在其他較大的類群例如軟體動物的腹足綱中出現(xiàn)。因此盡管這兩門動物成體的體形毫無相似之處,仍可以判斷其間存在著親緣關(guān)系。此外,還曾根據(jù)幼蟲的相似性,推斷分類位置難以確定的帚蟲類和星蟲類與環(huán)節(jié)動物有遙遠(yuǎn)的親緣關(guān)系。
還可以縱向地比較不同類群的發(fā)育歷程,這樣可以理解類群的演變,為進(jìn)化學(xué)說提供證據(jù)。例如高等甲殼類(蝦、蟹等)的發(fā)育歷程要比低等甲殼類(劍水蚤等)復(fù)雜得多,除包括后者經(jīng)歷的幼蟲時期而外,還要經(jīng)歷一系列結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的幼蟲階段。由此可以判斷甲殼類內(nèi)部物種的進(jìn)化關(guān)系。
大多數(shù)脊椎動物沒有幼蟲時期,但可以對器官的發(fā)生進(jìn)行比較。魚類用鰓呼吸,胚胎和成體都具有鰓裂。陸生的高等脊椎動物(鳥、哺乳類等)用肺呼吸,但是在胚胎發(fā)育的一定時期仍出現(xiàn)鰓裂,這說明高等脊椎動物在系統(tǒng)發(fā)育中,曾經(jīng)經(jīng)歷過用鰓呼吸的階段。這是所有脊椎動物有共同起源的一個著名例證。