Le développement embryonnaire de l'hypophyse commence à être bien connu grâce à l'utilisation de nombreux modèles animaux. Les cellules glandulaires de l'adénohypophyse dérivent de l'ectoderme de surface qui deviendra le toit du pharynx primitif ou stomodaeum qui donne naissance à la poche de Rathke. La neurohypophyse, d'origine neurectodermique, est un diverticule du diencéphale ventral. Les mécanismes qui conduisent au développement initial de la poche de Rathke restent à définir. La croissance de cette poche est assurée grâce à des interactions avec les tissus voisins (ectoderme oral qui sécrète Sonic Hedgehog, diencéphale ventral qui sécrète BMP4 et Wnt5a). Ces molécules sécrétées sont aussi responsables d'une polarisation ventrodorsale de l'ébauche antéhypophysaire. Certains facteurs de transcription des familles LIM (LHX3 et 4) ainsi que des facteurs proches de bicoid (PITX1 et 2) jouent un rôle majeur dans le développement de la poche de Rathke. L'adénohypohyse perd toute connexion avec l'épithélium oral, si bien que le pédicule de la poche de Rathke disparaît au cours de la 7^e semaine de développement (SD). Le feuillet postérieur reste quiescent. Il est à l'origine du lobe intermédiaire, constitué de cellules corticomélanotropes chez l'animal ; il régresse chez les primates et l'homme. Le feuillet antérieur prolifère et est le siège de la différenciation des cinq types de cellules endocrines antéhypophysaires. Cette différenciation cellulaire a lieu selon une chronologie précise et dans des territoires différents pour chaque type cellulaire. On décrit trois lignages cellulaires (corticotrope, somatotrope-lactotrope-thyréotrope et gonadotrope) qui vont donner les cinq types cellulaires définitifs de l'antéhypophyse. Cette différenciation est induite par des cascades moléculaires impliquant des facteurs de transcription tels que prophète de Pit-1, Pit-1, Gata 2, T-Pit.