V biologiji se epigeneza nanaša na koncept, da se organizmi razvijejo iz celic. Organizmi so narejeni iz spor in jajčec, ki se delijo na več načinov. Epigeneza povzroči verigo dogodkov, ki vodijo v razvoj celotne rastline ali živali. Vsak organizem ima edinstven proces epigeneze, vendar obstajajo skupni koraki, ki jih morajo opraviti vsi organizmi.
Geni so deli informacij, ki jih celica uporablja za nadzor sprememb majhnih celic. Celice uporabljajo veliko genov ves čas, nekateri geni pa le majhen del časa, to se imenuje genska ekspresija. Epigeneza uporablja gensko izražanje kot glavno gonilno silo za diferenciacijo celic ali celične spremembe. Od prvih celic organizma delitev povzroči diferenciacijo celic in izražanje genov, kar povzroči nastanek različnih vrst celic.
Posebne celice, imenovane matične celice, se lahko spremenijo v različne vrste celic, odvisno od okolja, v katerem je celica. Epigenezo začnejo matične celice, ki prihajajo iz oplojenega jajčeca ali spore. Te prve celične delitve proizvajajo matične celice, ki bodo uporabile epigenezo za preoblikovanje v milijarde specifičnih tipov celic.
Epigeneza ni le seznam navodil za genetski program za izgradnjo organizma. Celotna celica ima vlogo pri izražanju genov z uporabo posebnih metod. Metilacija, dodajanje molekul metana genom, se običajno uporablja za zatiranje gena ali njegovo izklop. Okolje ima tudi ključno vlogo pri določanju izražanja genov, ker se določene lastnosti izražajo le pod določenimi pogoji. Na primer, vadba proizvede več mišičnih celic, ker življenjski slog vadbe vpliva na izražanje genov.
Antični filozof Aristotel je bil prvi, ki je dokumentiral proces epigeneze. Idejo je razvil pri preučevanju rastlin in živali, čeprav ni imel dostopa do sodobnih orodij. V njegovem času je večina ljudi verjela, da je bog ustvaril vse. Aristotel se je boril proti temu mnenju in razvil presenetljivo natančen model za razvojni proces. Jasno je razumel, da bodo nekateri okoljski dejavniki vplivali na proces rasti.
Sodobna biologija dobro razume, kako se organizmi razvijajo od spočetja. Proces izražanja genov in način, kako povzroča spremembe, je dokumentiran in preučen na molekularni ravni. Leta 1939 je Conrad Waddington definiral epigenezo kot razvoj genetskega programa in to je pripeljalo do številnih odkritij. Najbolj osupljivo je, da je razvojni proces zdaj povezan s številnimi oblikami raka pri ljudeh.