Основная функция желточного мешка — абсорбция питательных веществ из желтка и перенос их к эмбриону.
Желточный мешок возникает раньше других временных эмбриональных органов из спланхноплевры (образующейся из мезодермы и энтодермы), вырастающей вокруг желтка. Оболочка желтка на ранней стадии развития разрывается над эмбрионом и постепенно соскальзывает вниз. Отграничение желточного мешка от эмбриона происходит при образовании головной, хвостовой и боковых подстилающих складок тела в течение 2-го и 3-го дней инкубации. Складки эти, сближаясь, образуют желточный стебелек, соединяющий желточный мешок с эмбрионом. В этом стебельке проходят желточные артерии и вены, соединяющие эмбриональный круг кровообращения с внеэмбриональным. Желточный стебелек образуется примерно на 4-й день развития куриного эмбриона — ко времени замыкания кишечной трубки.
В течение 2—4-го дней рост ткани желточного мешка протекает очень быстро, и к концу 4-го дня лишь небольшая часть желтка остается не окруженной ею. Этот быстрый рост желточного мешка продолжается до 6-го дня, затем замедляется, а после 11-го почти приостанавливается. Кровеносные сосуды на 6-й день покрывают половину, а на 14-й — весь желточный мешок. Полное замыкание желточного мешка происходит к 11-му дню инкубации, причем сильно увеличивается его вес (в полтора раза больше веса желтка свежеснесенного яйца), так как, кроме желтка, желточный мешок окружает и часть белка.
Нидхем наблюдал максимум веса желточного мешка на 15-й день — 3.5 г (без веса желтка), а ко времени вылупления его вес снижался до 2.5 г. По данным Отрыганьева, увеличение веса желточного мешка происходит до 18-го дня, после чего он быстро убывает в весе.
Внутренняя поверхность желточного мешка образует складки, которые увеличивают возможность всасывания желтка. По данным Рагозиной, эти складки наиболее интенсивно образуются в том месте желточного мешка, где его энтодерма соприкасается с жидким желтком, готовым к усвоению. Внутренняя поверхность желточного мешка выстлана железистым эпителием, адсорбирующим желток.
Развитие кровообращения желточного мешка изучено методом инъекции еще в 1894 г. Поповым, который различает здесь шесть стадий. Для 1-й стадии — до 45 час. инкубации — характерна недифференцированная артериальная сеть, заканчивающаяся на периферии концевой веной, соединяющейся двумя передними желточными венами с сердцем; дифференцированных артериальных сосудов нет. На 2-й стадии — 48— 61 час инкубации — происходит образование артериального пути среди сети артериальных и венозных сосудов. 3-я стадия — 61—74 часа инкубации — характеризуется появлением первых следов поверхностной венозной капиллярной сети и образованием промежуточных вен. 4-я стадия, начинающаяся на 4—5-й день инкубации, отличается тем, что венозная сеть состоит: а) из промежуточных вен, возникающих в различных местах из концевой вены и постепенно теряющихся в сети кровеносных сосудов, б) из некоторых артериальных сосудов, которые приобрели венозный характер и в) из боковых желточных вен, развивающихся от переднего входа в кишку кзади. На 5-й стадии — с 10-го дня инкубации — желточные артерии богато ветвятся и кончаются сетью кровеносных сосудов; немногие, наиболее тонкие ветви артерий достигают концевой вены, которая к 10-му дню начинает редуцироваться, а затем исчезает совсем, превращаясь в конечные капилляры; значение передней и задней желточных вен уменьшается, и они делаются почти незаметными; наоборот, боковые желточные вены становятся почти единственными сосудами, возвращающими кровь эмбриону; промежуточные вены теперь являются продолжением боковых. На 6-й стадии — 19—20-й дни инкубации — кровеносная система желточного мешка достигла полного развития; развита богатая сеть венозных сосудов в складках и образовались анастамозы между сосудами желточного мешка и аллантоиса в месте их слияния.
Ток крови в сосудистой зоне желточного мешка начинается на стадии 45—49 час. инкубации. Самые большие артерии образуются в том месте сосудистой сети, где ток крови наиболее быстрый.