Haeckel și-a formulat teoria sub forma "Ontogenia recapitulează filogenia". Ontogenia reprezintă etapele pe care le parcurge un organism în dezvoltarea sa înainte de a se naște, începând de la o singură celulă și terminând ca bebeluș. Filogenia reprezintă etapele pe care le parcurge o specie în dezvoltarea sa, începând ca un organism foarte simplu și evoluând până la organismul actual. "Recapitulează" este un sinonim pentru "reflectă" și implică faptul că ontogeneza unui organism este similară cu filogenia speciei sale.
De exemplu, Haeckel și-a dat seama că, înainte de a se naște, există o perioadă în care oamenii au fante la gât. Aceste fante seamănă cu branhiile peștilor adulți. Haeckel a considerat că acest lucru înseamnă că, cu ceva timp înainte ca specia noastră să devină umană, eram asemănători peștilor. Acest punct de vedere este susținut de înregistrările fosilelor și de alte dovezi. Pe măsură ce omul nenăscut se apropie de naștere, acesta își dezvoltă o coadă. De fapt, unii copii umani se nasc chiar cu coadă. Haeckel a concluzionat, din nou în mod corect, că la un moment dat, în trecutul evolutiv mai recent al umanității (după ce am trecut prin stadiul de pește), speciile care aveau să devină oameni aveau coadă.
Cu toate acestea, nu toate dovezile sau concluziile lui Haeckel au fost atât de bune. Haeckel a realizat mai multe desene de embrioni care adesea subliniau prea mult asemănările dintre embrionii unor specii înrudite. Acestea au ajuns în multe manuale de biologie și în cunoștințele populare, deși erau greșite. Mai mult, Haeckel a folosit aceste "dovezi" pentru a concluziona că albii erau superiori din punct de vedere evolutiv față de oamenii de alte rase. Nu numai că aceasta este o viziune rasistă, dar astăzi știm că nu este adevărată.
