在早期发育过程中，哺乳动物的受精卵经过分裂，逐步形成由内细胞团、滋养外胚层和囊胚腔组成的囊胚，其中，内细胞团将发育为胎儿，而滋养外胚层则发育为胎盘。

胎盘由羊膜、叶状绒毛膜和底蜕膜构成。作为母胎器官，胎盘包括来源于囊胚的胎儿胎盘（叶状绒毛膜）和来源于子宫的母体胎盘（蜕膜组织）。羊膜光滑，无血管、神经及淋巴，具有一定的弹性，构成胎盘的胎儿部分（胎儿在羊膜之内），是胎盘的最内层。叶状绒毛膜是与底蜕膜相接触的绒毛，营养丰富，发育良好，构成胎盘的主要部分。末端悬浮于充满母血的绒毛间隙中的绒毛，称游离绒毛，而长入底蜕膜中的绒毛称固定绒毛。底蜕膜是构成胎盘的母体部分。底蜕膜表面覆盖一层来自固定绒毛的滋养层细胞，它们与底蜕膜共同形成绒毛间隙的底，称为蜕膜板。

哺乳动物的胎盘按其复杂程度（即子宫内膜与绒毛膜结合状况）分以下几种类型：①上皮绒膜胎盘。这种胎盘构造简单，绒毛上皮贴于子宫内膜上皮凹陷处。分娩时，绒毛从凹陷处脱离，但内膜不受破坏。猪、马和骆驼等具有这种胎盘。由于猪或马的胚泡绒毛均匀地分散在子宫内膜表面，又称弥散型的非蜕膜胎盘。②结缔绒毛胎盘。这种类型胎盘的特点是，子宫内膜的上皮层被侵蚀，绒毛上皮直接沉没到子宫的结缔组织中，胚胎与母体建立了更密切的联系。牛、羊和鹿等的胎盘属此种类型。胚胎的绒毛不是均匀地分布，而是呈一堆球状，生长在长形的胚泡上，又称子叶型非脱膜胎盘。③内皮绒膜胎盘。子宫上皮及结缔组织均被破坏，绒毛的上皮和母体的血管内皮相接触，也就是说，胚胎与母体仅借内皮细胞的薄壁相分离。食肉类动物，如狗、猫、狐等，具有这种类型的胎盘。狗的胚泡是长形的，有一条绒毛带包围于胚泡的中部，分娩时，子宫的表面层（蜕膜）和绒毛膜同时排出，又称环带型蜕膜胎盘。④血绒膜胎盘。不仅子宫的上皮和结缔组织被破坏，血管也受到部分破坏，形成了血窦。胚胎绒毛直接浸在血窦中，分娩时子宫壁一部分脱离下来，同时产生大量的血流，亦称盘型蜕膜胎盘。人、猴和小鼠的胎盘属此类型。⑤血内皮胎盘。绒毛的上皮已消失，胚胎的血管内皮直接浸于血窦中。兔的胎盘属此类型。

子宫螺旋动脉的末端开口于绒毛间形成的血窦，胎盘绒毛浸润在血窦内；而胚胎的脐动脉和静脉分支进入每一根绒毛内，胎儿与母体之间进行开放式的血液循环。胎盘有母体和胎儿两套血循环，两者的血液在各自的封闭管道内循环，互不相混，但可进行物质交换。母体动脉血从子宫螺旋动脉开口流入胎盘绒毛间隙，胎儿含有代谢产物的静脉血经脐动脉及其分支流入绒毛内毛细血管，与绒毛间隙内的母体血进行物质交换后，含有丰富营养与氧气的动脉血经脐静脉流入胎儿。

胎盘是功能十分复杂的器官，它同时具有成体脏器中肺、肝、肠、肾及内分泌器官的综合功能。

通过胎盘膜进行物质交换。气体（如氧和二氧化碳等）可以单纯扩散的方式通过胎盘膜。营养物质中水溶性小分子物质较易通过胎盘膜，但中性脂肪、脂肪酸及胆固醇均不易通过。葡萄糖、氨基酸、尿酸和尿素等均易通过。抗体分子中仅免疫球蛋白G（IgG）抗体能顺利地以吞饮方式通过胎盘膜，从而使胎儿暂时性对天花、白喉等疾病获得免疫力。

合体滋养层细胞能分泌多种激素，这些激素主要作用于母体，使母体的生理功能适应于妊娠。人绒毛膜促性腺激素（hCG）在受精后10天即开始分泌，至第8周达高峰，随后渐下降，第16周后分泌量极少。它是临床诊断早期妊娠的重要检测指标。hCG作用于母体卵巢使黄体继续增大和分泌旺盛，对维持子宫内膜充血肥厚有重要作用。人绒毛膜促生长催乳素（hCS）可影响母体代谢，主要影响糖类及脂类的代谢，使产生较多的葡萄糖和脂肪酸以供应胎儿。人绒毛膜促甲状腺激素（hCT）可促进母体基底代谢率。人绒毛膜促肾上腺皮质激素（HcAcTH）具有抑制母体免疫系统功能的作用。怀孕初期，孕酮及雌激素分泌量较少，第16周后明显逐渐增高，第36周达高峰。有替代黄体的作用，可使子宫内膜继续维持肥厚，乳房发育、外阴生长和产道松弛。

胎盘膜有阻挡病原体进入胎儿的作用，在绒毛结缔组织中，还有吞噬细胞存在。一般细菌不易通过胎盘膜，但病毒较易通过，如风疹、麻疹、脑炎及脊髓灰质炎等病毒均可通过胎盘膜。