Teratogen je bilo koji spoljašnji faktor, hemijski, infektivni, fizički ili metabolički, koji, djelujući na zametak ili plod tokom razvoja, može poremetiti normalan tok razvoja i izazvati strukturnu ili funkcionalnu anomaliju. Teratologija (teratology) je grana embriologije koja proučava takve poremećaje i mehanizme njihovog nastanka.

Kritični periodi osjetljivosti. Osjetljivost zametka na teratogene nije jednaka tokom cijelog razvoja, nego je vezana za tačno određene vremenske prozore. Period najveće ukupne osjetljivosti je embrionalni period, treća do osma nedjelja razvoja, detaljno opisan na stranici Periodizacija embrionalnog i fetalnog razvoja: to je period organogeneze (organogenesis), u kom nastaju osnovni, rudimentarni oblici svih glavnih organskih sistema. Djelovanje teratogena tokom ovog perioda najčešće poremeti upravo oblik organa koji se tada formira i dovede do strukturne malformacije, dok isti uticaj poslije osme nedjelje, kada su osnovni oblici organa već postavljeni, po pravilu samo uspori dalji rast i sazrijevanje organa, umjesto da poremeti njegov oblik. Unutar samog embrionalnog perioda, osjetljivost dalje nije ravnomjerno raspoređena ni po organskim sistemima: svaki sistem ima sopstveni, uži prozor najveće osjetljivosti, koji se poklapa sa periodom njegove najintenzivnije morfogeneze, ne sa cijelim embrionalnim periodom podjednako. Zato isti teratogen, primijenjen u različitim nedjeljama razvoja, može pogoditi različite organske sisteme ili, izvan njihovih specifičnih prozora osjetljivosti, ne izazvati vidljivu anomaliju uopšte.

Osnovni principi teratogeneze. Nekoliko opštih pravila, prvi put sistematski formulisanih sredinom dvadesetog vijeka (Wilsonovi principi teratologije), i danas oblikuje razumijevanje djelovanja bilo kog teratogena. Osjetljivost na teratogen zavisi od genotipa: isti spoljašnji uticaj kod različitih jedinki, pa i različitih vrsta, izaziva različit stepen oštećenja, jer genetska građa utiče na sposobnost organizma da se odbrani od uticaja ili popravi nastalu štetu. Efekat zavisi od doze: za većinu teratogena postoji prag ispod kog izloženost ne izaziva mjerljivo oštećenje, a jačina i vjerovatnoća oštećenja rastu sa porastom doze iznad tog praga. Efekat zavisi od vremena izloženosti: isti teratogen, primijenjen u različitim nedjeljama razvoja, može izazvati različitu anomaliju, blažu anomaliju ili nikakvu, zavisno od toga koji je organski sistem u tom trenutku u svom kritičnom periodu morfogeneze. Svaki teratogen, konačno, djeluje specifičnim mehanizmom: utiče na tačno određene ćelijske procese, poput dijeljenja ćelija, njihove migracije ili programirane ćelijske smrti, i time izaziva prepoznatljiv, karakterističan obrazac anomalija, a ne slučajan skup oštećenja.

Kategorije teratogena. Teratogeni se, prema prirodi uticaja, dijele u nekoliko širokih kategorija. Hemijski i farmakološki agensi su lijekovi i druge hemijske supstance koje prolaze kroz posteljicu i djeluju direktno na tkiva zametka. Infektivni agensi su mikroorganizmi koji zaraze majku tokom trudnoće i prenesu se na zametak ili plod, direktno preko posteljice ili tokom samog porođaja. Fizički agensi, na primjer jonizujuće zračenje, djeluju mehaničkim ili energetskim putem na ćelije zametka. Maternalni metabolički faktori su poremećaji majčinog metabolizma koji, mijenjajući unutrašnju sredinu u kojoj zametak raste, posredno utiču na njegov razvoj. Sve četiri kategorije dijele isti osnovni obrazac djelovanja: efekat zavisi od genotipa, doze i vremena izloženosti, a mehanizam je specifičan za svaki pojedinačni agens.