O ovo amniótico foi uma invenção evolutiva que permitiu que os primeiros répteis colonizassem terras secas há mais de 300 milhões de anos. Peixes e anfíbios devem pôr seus ovos na água e, portanto, não podem viver longe da água. Mas graças ao ovo amniótico, os répteis podem pôr os seus ovos em quase qualquer lugar em terra seca.
O ovo amniótico de répteis e aves é rodeado por uma casca exterior resistente que protege o ovo de predadores, agentes patogénicos, danos e secagem. O oxigênio passa através de poros minúsculos da casca, para que o embrião não asfixie. Dentro da casca estão quatro sacos. O primeiro saco dentro da casca é o córion, que transporta o oxigênio da casca para o embrião e o dióxido de carbono residual do embrião para a casca. Dentro do córion está o âmnio, a membrana para a qual o ovo amniótico é nomeado. O âmnio impede que o embrião seque, por isso é fundamental para viver em terra. Um terceiro saco, o allantois, armazena os resíduos do embrião e também se funde com o córion para formar a membrana corioalantóica, que transporta oxigênio e dióxido de carbono de e para o embrião, assim como um pulmão. Uma quarta membrana, o saco vitelino, segura e digere a gema nutritiva para o embrião em desenvolvimento.
Juntos, a casca e as membranas criam um ambiente aquoso seguro no qual um embrião pode se desenvolver de algumas células para um animal com olhos e ouvidos, cérebro, e coração. Como répteis, aves e mamíferos têm todos ovos amnióticos, eles são chamados de amniotas.
O ornitorrinco-de-bico-de-pato e alguns outros mamíferos também põem ovos. Mas a maioria dos mamíferos desenvolveram ovos amnióticos que se desenvolvem dentro do útero da mãe, ou útero, e por isso carecem de uma casca. Em humanos e outros mamíferos, o córion funde-se com o revestimento do útero da mãe para formar um órgão chamado placenta. A placenta transporta oxigénio e dióxido de carbono de e para o embrião e fornece nutrientes a partir do sangue da mãe.