一般內胚層是在原腸形成時從外胚層分離出來的。
在原腸期，內胚層構成原腸壁的全部或一部。在羊膜類，于脊索中胚層管或原條出現之前，內胚層便在胚內作為胚盤下層而出現。內胚層除了形成消化管的主要部分外，在脊椎動物還分化出消化管附屬腺的肝臟、胰臟以及胸腺、甲狀腺等咽的衍生體。
一般說來，內胚層細胞由于比其他胚層細胞所含的卵黃多，所以細胞較大，特別是在端黃全裂卵，卵黃濃度在內胚層明顯地增多是普遍規律。在大多數情況下，內胚層是起源于卵細胞的植物極及其附近的細胞質，但在局部卵裂卵、表面卵裂卵及一部分無脊椎動物的全裂卵則為例外。
內胚層在系統發生上曾以最原始的形態出現于腔腸動物，它和外胚層一樣可看作是原始胚層（中胚層只在腔腸動物以上的后生動物可以看到）。通過對兩棲類的研究結果表明，內胚層的形成決定明顯地遲于其他兩個胚層，內胚層分化的器官原基的相當一部分，是依存于中胚層的。