Arengubioloogia on teadusharu, mis uurib organismide arengut ja arengut. Uuritakse erinevaid bioloogia tasemeid, alates molekulaarsest ja rakulisest tasemest kuni anatoomia kudede või süsteemide tasemeteni. See teadusvaldkond kattub teiste valdkondadega, nagu biokeemia, molekulaarbioloogia, biotehnoloogia, evolutsioonibioloogia ja geneetika.
Paljude huvivaldkondade hulgas on arengubioloogial kolm peamist teemat: rakkude kasv, rakkude diferentseerumine ja morfogenees. Rakkude kasv viitab protsessile, mille käigus areneb organismi rakuline struktuur. Rakkude kasvu uurimine aitab teadlastel õppida rakkude jagunemise protsessi, mille käigus üks rakk jaguneb ja loob kaks rakku ning kaks rakku kordavad protsessi. Lisaks kasvule saavad teadlased jälgida ka seda, kuidas rakud kontrollivad ja lõpetavad oma kasvu, kui rakupopulatsioon on piisav. Rakkude kasvu uurimine on vähiuuringute oluline osa, kuna vähki võib põhjustada rakkude kasvukontrolli puudumine.
Rakkude diferentseerumise uurimine on oluline ka arengubioloogias, kuna see aitab teadlastel mõista, kuidas rakud arenevad eritüüpideks. Ainsusrakk jagab ja reprodutseerib tütarrakke, mis funktsionaalselt erinevad oma emarakust, luues keeruka organismi, mis sisaldab mitmesuguseid rakke. Kuigi protsessi saab jälgida, ei ole veel täielikult kindlaks tehtud, kuidas rakud protsessi läbima programmeeritakse. Sellegipoolest on rakkude diferentseerumine tüvirakkude uuringutes oluline aspekt, sest tüvirakud suudavad lõputult paljundada spetsialiseeritud rakke ja ravida paljusid haigusi.
Arengubioloogia süveneb ka morfogeneesi protsessi, mis viitab sellele, kuidas organism võtab kuju seestpoolt väljapoole. Pärast diferentseerumist rühmitati rakud teiste sarnase tüüpi rakkudega. Samuti on rakud tavaliselt programmeeritud liikuma piiratud asukohas vastavalt nende seostele teiste rakkudega. Vähiteadlastele on kasulik ka morfogeneesi uurimine, sest see protsess kehtib ka pahaloomuliste rakkude kohta, mis kokku suruvad kasvaja moodustamiseks.
Arengubioloogia valdkond uurib ka muid protsesse, nagu embrüo areng, roomajate (nt salamandrid ja sisalikud) regeneratsioon ning röövikute metamorfoos. Normaalse raku arengu väljaselgitamine aitaks teadlastel mõista põhjust, miks mõned rakud tavapärasest protsessist kõrvale kalduvad ja hävitavad rakud. Arengubioloogia heidab valgust ka kromosomaalsete mutatsioonide esinemissagedusele, näiteks suulaelõhede, Downi sündroomi ja autismi korral. Kõik need teadmised aitaksid omakorda teadlastel leida ravivõimalusi paljude häirete jaoks.