脊索動物早期胚胎發育中繼原腸胚后的重要發育階段。開始于神經板的形成，終止于神經管的合攏。脊索是胚胎早期縱貫胚體的中軸，誘導其上方（背方）未分化外胚層細胞轉變為中樞神經系統原基。首先，脊索上方的背部外胚層細胞伸長加厚，形成前寬后窄的神經板；神經板邊緣加厚起褶形成神經褶；神經板中央下凹形成神經溝。隨后，神經褶向背中線移動，最后合攏形成神經管。神經管是腦和脊髓的原基。脊索和神經管構成胚體的中軸，對早期胚胎體形建立具有重要意義。此時頭和尾部、背面和腹面以及左右兩側相應空位，胚胎體形基本形成。在神經外胚層兩側的外胚層細胞索隨神經管形成下移，沿背中線兩側分節位于神經管與表面外胚層細胞間，稱為神經嵴細胞，以后發育成周圍神經系統的神經節、腎上腺髓質等。在神經胚期，中胚層分化為三部分，在脊索兩側中胚層（上段中胚層）稱副軸中胚層，增厚分節成為體節；外側腹部薄層中胚層（下段中胚層）稱為側板中胚層，它又分裂為二層：外層位于外胚層下方，稱體壁中胚層；內層圍于內胚層周圍，稱臟壁中胚層，二層間的腔為體腔。連接體節與側板中胚層的中段中胚層，稱間介中胚層，主要形成生腎節。