U biologiji, epigeneza se odnosi na koncept da se organizmi razvijaju iz stanica. Organizmi su napravljeni od spora i jaja koja se dijele na mnogo načina. Epigeneza proizvodi lanac događaja koji vodi razvoju cijele biljke ili životinje. Svaki organizam ima jedinstveni proces epigeneze, ali postoje zajednički koraci koje svi organizmi moraju proći.
Geni su dijelovi informacija koje stanica koristi za kontrolu promjena u malim stanicama. Stanice koriste mnogo gena cijelo vrijeme, a neki geni samo malu količinu vremena, to se zove ekspresija gena. Epigeneza koristi ekspresiju gena kao glavnu pokretačku snagu diferencijacije stanica ili promjena stanica. Od prvih stanica organizma, dioba uzrokuje diferencijaciju stanica i ekspresiju gena, što uzrokuje nastanak različitih tipova stanica.
Posebne stanice, zvane matične stanice, mogu se promijeniti u različite tipove stanica ovisno o okruženju u kojem se stanica nalazi. Epigenezu započinju matične stanice koje dolaze iz oplođenog jajašca ili spore. Ove prve stanične diobe proizvode matične stanice koje će koristiti epigenezu za transformaciju u milijarde specifičnih tipova stanica.
Epigeneza nije samo popis smjernica s kojima genetski program može izgraditi organizam. Cijela stanica ima ulogu u ekspresiji gena uz korištenje posebnih metoda. Metilacija, dodavanje molekula metana genima, obično se koristi za potiskivanje gena ili njegovo isključivanje. Okoliš također igra ključnu ulogu u određivanju ekspresije gena jer se određene osobine izražavaju samo pod određenim uvjetima. Na primjer, vježbanje proizvodi više mišićnih stanica jer način života vježbanja utječe na ekspresiju gena.
Antički filozof Aristotel prvi je dokumentirao proces epigeneze. Ideju je razvio proučavajući biljke i životinje, iako nije imao pristup modernim alatima. U njegovo vrijeme većina ljudi je vjerovala da je Bog stvorio sve. Aristotel se borio protiv ovog gledišta i razvio iznenađujuće točan model za proces razvoja. Jasno je shvatio da će određeni čimbenici okoliša utjecati na proces rasta.
Moderna biologija dobro razumije kako se organizmi razvijaju od začeća. Proces ekspresije gena i način na koji uzrokuje promjene dokumentiran je i proučavan na molekularnoj razini. 1939. Conrad Waddington definirao je epigenezu kao razvoj genetskog programa i to je dovelo do mnogih otkrića. Najviše zapanjujuće je da je proces koji se odvija sada povezan s mnogim oblicima raka kod ljudi.