羊膜卵在胚胎发育期间，产生了三种重要的胚膜:羊膜、绒毛膜和尿囊膜。
胚胎发育早期，胚体周围的胚膜逐渐向上突起发展为双层的环状皱褶，皱褶从背面包围胚胎之后相互愈合打通，其外层为绒毛膜，内层为羊膜，羊膜将胚胎包裹在其中，羊膜与胚胎之间形成空腔即为羊膜腔，腔内充满羊水，胚胎悬浮其液体环境中发育，能防止干燥和机械损伤。绒毛膜紧贴于卵壳内面，羊膜与绒毛膜之间的空腔为胚外体腔。在羊膜形成的同时，自胚体的消化道后端伸出尿囊，其外壁与绒毛膜紧贴，其上富有血管，为胚胎的呼吸和排泄器官。
羊膜卵内储备了丰富的卵黄以保证胚胎发育中有充足的营养，卵外被有坚韧的卵壳能防止卵的变形、损伤和水分蒸发，并具有通气性。羊膜卵实际上是为胚胎发育提供了一个稳定的小水环境，使羊膜动物彻底摆脱了个体发育中对水的依赖，成为真正的陆生脊椎动物。