Ontogenezė (gr. on, kilm. ontos – esantis+genesis – kilmė, atsiradimas) – individualus organizmo vystymasis, visuma nuoseklių morfologinių, fiziologinių, biocheminių ir funkcinių pokyčių visuma (individo biologinės raidos ciklas) nuo individo užuomazgos, gimimo ir iki natūralios mirties (skirstoma į embrioninį ir poembrioninį laikotarpius).  Ontogenezės terminą 1866 m. sukūrė Ernstas Hekelis (Haeckel; Vokietija). Išskiriama prenatalinė ontogenezė, postnatalinė ontogenezė ir pavienių organų ir sistemų ontogenezė. Prenatalinės individo ontogenezės stadijos: progenezė, blastogenezė, embriogenezė, fetogenezė.

Organizmų, kurie dauginasi lytiškai, naujo individo ontogenezė prasideda dažniausiai nuo apvaisinimo, organizmų, kurie dauginasi nelytiškai – tada, kai naujasis individas atsiskiria nuo besidalijančio motininio organizmo arba ima vystytis iš ląstelės, pumpuro, fragmento. Tuo metu organizmas nuosekliai pereina tam tikras vystymosi fazes ir tam tikra prasme trumpai pakartoja filogenezę.

Ontogenezė apima morfogenezę (organų, jų sistemų ir kūno dalių atsiradimas), histogenezę (audinių susidarymas ir vystymasis), organogenezę (organų susidarymas ir vystymasis).

Ontogenezės metu tarp savęs aktyviai sąveikauja įvairios biologinės sistemos. Ypač būdinga ląstelių dauginimasis, augimas, judėjimas ir diferenciacija.

Skiriami 2 ontogenezės periodai: embrioninis (prenatalinis; gemalas) ir postembrioninis (postnatalinis).

Gyvavedžių gyvūnų ir žmogaus embrioninis periodas praeina motinos organizme ir baigiasi gimimu. Per postembrioninį periodą organizmas auga, bręsta lytiškai, visiškai diferencijuojasi jo audiniai ir organai. Organizmo rūšiniai požymiai baigia susidaryti jam lytiškai subrendus, o individualūs požymiai vystosi iki ontogenezės pabaigos.

Atsižvelgiant į tai, kuri ontogenezės stadija yra, individo vaisiaus raidos sutrikimai vadinami atitinkamai gametopatijomis, blastopatijomis, embriopatijomis ir fetopatijomis. Daugialąsčių organizmų ontogenezė vyksta lydima sudėtingos pertvarkos ir daugybės laikotarpių.

Ontogenezę lemia organizmo genotipas; ją veikia aplinka, reguliuoja hormonai, nervų sistema. Per ontogenezę pradeda funkcionuoti paveldima genetinė informacija, esanti kiekvienoje ląstelėje, sąlygojanti įvairius organizmo požymius ir jų atsiradimo nuoseklumą. Ontogenezė yra evoliucijos rezultatas: jos metu reiškiasi tie nauji organizmo požymiai, kurie jam padeda geriau prisitaikyti prie aplinkos, išlikti per gamtinę atranką. Šie požymiai perduodami būsimoms kartoms. 

Ontogenezę galima nagrinėti kaip individualų organizmo vystymasis, t. y.  pagrindinių žmogaus psichikos struktūrų susiklostymą vaikystėje. Šios struktūros susiklosto vaiko daiktinėje veikloje ir jam bendraujant su suaugusiuoju, kartu dirbant. Interiorizacijos procese vaikas perima žmonių veiklos ir bendravimo būdus, ženklus ir kalbą; tuo pagrindu formuojasi jo psichika ir asmenybė. Psichikos, asmenybės formavimuisi ontogenezėje turi įtakos aktyvus, tikslingas visuomenės poveikis individui. Ontogenezę daugiausia tiria vaiko psichologija.