Poslije implantacije, opisane na stranici Ovulacija, oplođenje i implantacija, zametak ulazi u fazu najintenzivnijeg preustrojavanja u čitavom razvoju: iz proste, dvoslojne pločice nastaje trodijelna struktura iz koje će se izdiferencirati svaki organ tijela. Ovaj proces se odigrava tokom druge i treće nedjelje razvoja.

Bilaminarni zametak (druga nedjelja). Poslije implantacije se unutrašnja ćelijska masa preuređuje u dva sloja ćelija: epiblast i hipoblast, zajedno nazvana bilaminarni zametni disk (bilaminar embryonic disc). Epiblast čine visoke, cilindrične ćelije, a hipoblast niže, kubične ćelije neposredno ispod njega. Iznad epiblasta se otvara amnionska šupljina (amniotic cavity): dio epiblastnih ćelija se izdvaja, diferencira i oblaže tu šupljinu tankim slojem ćelija koji gradi amnion (amnion). Ispod hipoblasta se, istovremeno, formira žumančana kesa (yolk sac): hipoblastne ćelije se šire i oblažu preostali prostor unutar blastociste. Zametni disk tako do kraja druge nedjelje leži između dvije tečnošću ispunjene šupljine, amnionske iznad i žumančane ispod, raspored koji ostaje prepoznatljiv i poslije gastrulacije.

Gastrulacija i primitivna pruga (treća nedjelja). Tokom treće nedjelje se bilaminarni disk procesom gastrulacije (gastrulation) pretvara u trilaminarni zametak sa tri zametna listića. Gastrulacija počinje pojavom primitivne pruge (primitive streak), uzdužnog zadebljanja i žlijeba na epiblastu koje se pruža duž kaudalne polovine diska, obično oko 14. do 17. dana razvoja. Primitivna pruga time prva označava kranio-kaudalnu osovinu zametka (koji kraj će postati glava, a koji rep), a njen kranijalni kraj formira primitivni čvor (primitive node), grupu ćelija koja dodatno uspostavlja i lijevo-desnu osovinu tijela. Primitivni čvor se u literaturi često naziva i Hensenov čvor (Hensen's node), po analognoj strukturi ptičjeg zametka.

Primitivna pruga je istovremeno i mjesto kroz koje ćelije epiblasta migriraju u dubinu diska. Pojedinačne epiblastne ćelije mijenjaju oblik u procesu koji se naziva epitelno-mezenhimna tranzicija, odvajaju se od susjeda i uranjaju kroz prugu prema unutra, kretanje poznato kao ingresija (ingression).

Formiranje tri zametna listića. Ćelije koje prve prođu kroz primitivnu prugu ugrađuju se u hipoblast i istiskuju ga, formirajući endoderm (endoderm), unutrašnji zametni listić. Sljedeći talas ćelija koje prođu kroz prugu ne dopire do hipoblasta, nego ostaje u prostoru između njega i epiblasta, formirajući mezoderm (mesoderm), srednji zametni listić. Epiblastne ćelije koje ostanu na površini i ne prođu kroz prugu čine treći, spoljašnji listić, ektoderm (ectoderm).

Notohorda. Poseban tok ćelija migrira kroz sredinu primitivnog čvora i formira notohordu (notochorda, notochord): uzak, štapićast tračak ćelija koji se pruža duž središnje ose zametka, od primitivnog čvora prema kranijalnom kraju, između endoderma i ektoderma. Notohorda je privremena, ali ključna organizaciona struktura: hemijskim signalima indukuje dio ektoderma neposredno iznad sebe da zadeblja i formira neuralnu ploču, prvi korak u nastanku neuralne cijevi i, kasnije, centralnog nervnog sistema (detaljno na stranici Razvoj centralnog nervnog sistema).

Sudbina tri zametna listića. Ektoderm gradi kožu i njene derivate (kosu, nokte) i nervni sistem, centralni i periferni. Mezoderm gradi mišiće, kosti i hrskavicu, srce i krvne sudove, i najveći dio urogenitalnog sistema, uključujući bubrege i unutrašnje polne organe. Endoderm gradi epitelnu oblogu probavnog i respiratornog trakta i žlijezde koje se iz njega razvijaju, među njima jetru, pankreas i štitastu žlijezdu. Ovo je samo prvi, opšti nivo podjele, dalja diferencijacija svakog listića u konkretne organe je predmet narednih tema.