Los mamíferos más primitivos (prototerios) se reproducen por oviparismo. Este grupo presenta caracteres intermedios entre aves y mamíferos, y pertenecen a él ornitorrinco y el equidna, especies existentes en Australia y Tasmania. En estos mamíferos, las glándulas mamarias son muy primitivas y no tienen pezón diferenciado, localizándose en gran número sobre la superficie ventral de las hembras. La hembra deposita los huevos, de uno a tres, en un nido y durante dos semanas los incuban.
Un caso particular de reproducción en mamíferos lo representan los llamados mamíferos metaterios o marsupiales, a los que pertenecen el canguro y la zarigüeya, son animales placentarios y vivíparos, pero en su etapa de gestación, que es muy corta, no se termina el desarrollo del embrión, por lo que las crías nacen muy inmaduras, completando su desarrollo en el interior de un marsupio o bolsa ventral de la que disponen las hembras y dentro de la cual se localizan las glándulas mamarias. Es como si estos animales sufrieran un parto prematuro y, por tanto, las crías debieran ser sometidas a incubación.
Un hecho particular del ciclo vital de los anfibios es que el individuo que nace no se parece al adulto ni por la forma ni por los caracteres; tiene que sufrir determinados cambios que forman su metamorfosis. El ejemplar nacido del huevo es una auténtica larva acuática dotada de respiración branquial a la que se llama renacuajo o cabezudo y que, por su forma, recuerda a un pececillo, presentando una larga cola aplanada reforzada por una pequeña aleta. A lo largo de la metamorfosis van aconteciendo los cambios que implican la desaparición de tales estructuras y la aparición de las extremidades y los pulmones, de tal forma que ha de transcurrir cierto tiempo –tres años, en el caso de la rana- hasta que el individuo alcance su madurez y sea apto para la reproducción.
Existen otros anfibios, llamados urodelos, que tienen caracteres más primitivos que los de las ranas (anuros); una de sus especies es el ajolote, que no sufre metamorfosis y durante toda su vida se conserva en estado larvario, siendo capaz de reproducirse en esta situación. Este fenómeno, de gran interés biológico, recibe el nombre de neotenia.
Diversos experimentos científicos han demostrado que la transformación del renacuajo en rana está regulada por la acción de determinadas hormonas tiroideas e hipofisarias sobre la carga genética del animal.
En la Embriología experimental, ciencia de gran importancia en la actualidad, las investigaciones sobre embriones se efectúan en su mayor parte sobre los de anfibios por una serie de razones muy concretas: su tamaño, de 1 a 3 mm, su gran número, la facilidad de lograr la puesta artificialmente, sea cual sea la época, y de seguir todo el desarrollo atendiendo a caracteres morfológicos fácilmente observables. Por otra parte, los huevos y los embriones de los anfibios se pueden mantener fácilmente en un laboratorio: basta un recipiente con agua y algo de materia orgánica.
La explicación fisiológica que se da a la acción de los estímulos de naturaleza luminosa sobre la reproducción, es que la luz es recogida por la glándula pineal, y sobre todo por los ojos, y, mediante las vías ópticas nerviosas, dicha estimulación es conducida hasta el hipotálamo, quien manda a los factores de liberación hacia la hipófisis anterior para que se liberen las hormonas que actuarán sobre las gónadas, que los ojos juegan un papel fundamental en la recepción del estímulo luminoso, y éste en la actividad sexual, se ha comprobado estudiando la respuesta negativa por parte de especies a las que se les ha vendado los ojos. De todo lo anterior no debe concluirse que la luz sea el único factor ambiental a tener en cuenta, ya que es evidente que la temperatura también influye; de hecho, cuando en primavera hay una oleada de frío, las especies retardan su actividad reproductora y, al contrario, si en invierno aumentan accidentalmente las temperaturas, muchos animales adelantan su celo.
En el mundo vegetal también encontramos ejemplos similares, pero tal vez el más asombroso sea el de una begonia tropical que crece sobre las ramas de los árboles. Si la planta se desarrolla sobre una rama con luz, producirá flores masculinas; si por el contrario lo hace sobre una zona sombreada o cerca del suelo, dará flores femeninas. Si una planta se ha originado al sol y crece cerca del suelo, pierde las flores masculinas que había desarrollado y la sustituye por otros de sexo femenino.
Los conductos genitales a lo largo de los cuales descenderán las células sexuales son también pares en ambos sexos, aunque al final de su trayecto suelen coincidir en una formación impar. Los conductos genitales femeninos son los oviductos, que desembocan en el útero, y este, en la vagina. El útero es a menudo un órgano doble -en todos los vertebrados no mamíferos- y desemboca en la vagina o en una cavidad mixta urogenital llamada cloaca. En las especies más primitivas la vagina está relacionada con la cloaca, pero durante la evolución de los mamíferos se ha separado progresivamente de los tractos tanto digestivo como urinario, y ya en la hembras de los primates, uretra, vagina y ano desembocan cada uno independientemente.