Η φαινογένεση (από τις ελληνικές λέξεις «φαινό» και «γένεση») είναι η διαδικασία σχηματισμού του φαινοτύπου ενός οργανισμού στη διαδικασία της ατομικής ανάπτυξης (οντογένεση) υπό την επίδραση τόσο του γονότυπου όσο και των περιβαλλοντικών παραγόντων.
Η φαινογένεση περιλαμβάνει όλα τα στάδια της ανάπτυξης ενός οργανισμού από το ζυγωτό έως το σχηματισμό ενός ενήλικα. Σε κάθε στάδιο, ο φαινότυπος επηρεάζεται από τις διαδικασίες κυτταρικής διαφοροποίησης, μορφογένεσης, ιστογένεσης και οργανογένεσης. Σε αυτή την περίπτωση, ο γονότυπος θέτει τα γενικά όρια των πιθανών επιλογών ανάπτυξης και ένας συγκεκριμένος φαινότυπος σχηματίζεται υπό την επίδραση των περιβαλλοντικών συνθηκών.
Έτσι, η φαινογένεση είναι το αποτέλεσμα μιας πολύπλοκης αλληλεπίδρασης γενετικών και περιβαλλοντικών παραγόντων που καθορίζει τον τελικό φαινότυπο ενός οργανισμού. Η κατανόηση των μηχανισμών της φαινογένεσης είναι σημαντική για τη μελέτη της οντογένεσης, καθώς και των διαδικασιών μορφογένεσης και εξέλιξης των ζωντανών συστημάτων.
Η φαινογένεση είναι η διαδικασία σχηματισμού και ανάπτυξης νέων μορφών σε επίπεδο ολόκληρου του οργανισμού ή μέρους αυτού. Περιλαμβάνει πολλές κυτταρικές δομές που λαμβάνουν σήματα από ορμόνες, βιοχημικές ουσίες, εξωτερικούς παράγοντες κ.λπ.
Η φαινογένεση κατέχει ιδιαίτερη θέση στη ζωή των θηλαστικών λόγω της ιδιαίτερα ανεπτυγμένης πλαστικότητάς τους. Τα θηλαστικά είναι πολύ ευαίσθητα στις αλλαγές στο περιβάλλον, γεγονός που οδηγεί σε μεταλλάξεις και εξέλιξη.
Ένα ενδιαφέρον παράδειγμα φαινογένεσης είναι οι μεμβράνες των βατράχων. Η εμφάνιση αυτού του οργάνου οφείλεται σε γενετικές μεταλλάξεις που αλλάζουν τη δομή των επιδερμικών κυττάρων. Τα μεταλλαγμένα κύτταρα αρχίζουν να αναπτύσσονται και σχηματίζουν ένα στρώμα κυττάρων, το οποίο πυκνώνει και γίνεται μεμβράνη. Προστατεύει τα μπροστινά άκρα του βατράχου ενώ κινείται μέσα στο νερό. Κατά τη στάση, όταν ο βάτραχος πηγαίνει στην ακτή, η μεμβράνη εξαφανίζεται επειδή δεν χρησιμοποιείται στη διαδικασία της κίνησης. Αυτό είναι ένα παράδειγμα για το πώς μπορούν να δημιουργηθούν νέες δομές στο σώμα.