在胚胎发育第3周，胚盘外胚层尾侧形成原条结构，其深层的间充质细胞向侧方扩展形成胚内中胚层[6] 。这一过程与准体节中胚层的形成密切相关，后者通过分节时钟机制以5小时为周期进行分子振荡，调控体节发生的节律性[9] 。至第60小时，羊膜囊外侧的GATA3+细胞发生形态变化，形成包含中胚层的不对称结构[5] 。
中胚层细胞最终发育为肌肉组织、骨骼系统、软骨组织及循环系统的血液成分[2] [3] [9] 。其中结缔组织的形成覆盖全身，为器官提供支撑框架[2] 。在胚胎发育模型中，中胚层与外胚层的共同前体理论通过2019年小鼠胚胎转录组研究得到分子层面的验证[8] 。
根据空间分布和功能差异，中胚层可分为原肠中胚层和脏壁中胚层等亚类[1] [4] [6] 。准体节中胚层作为特殊类型，被发现具有分节时钟的关键调控作用，其分子振荡特性在2020年体外培养实验中首次被详细解析[9] 。
该术语由德国学者罗伯特·雷马克于1858年创造，结合希腊语词根"meso-"（中间）和"derma"（皮肤），强调其在胚胎三胚层中的居中位置[7] 。形容词形式"mesodermal"随后被广泛用于描述相关结构特性[2] [3] 。
2019年中国科研团队通过高分辨率时空转录组图谱，提出中胚层与外胚层具有共同前体的新理论，相关成果发表于《自然》期刊[8] 。2020年哈佛医学院团队利用体外培养技术，揭示了人类准体节中胚层分节时钟的5小时振荡周期特征[9] 。