Fenogeneesi (kreikan sanoista "pheno" ja "genesis") on organismin fenotyypin muodostumisprosessi yksilön kehitysprosessissa (ontogeneesi) sekä genotyypin että ympäristötekijöiden vaikutuksesta.
Fenogeneesi sisältää kaikki organismin kehitysvaiheet tsygootista aikuisen muodostumiseen. Jokaisessa vaiheessa fenotyyppiin vaikuttavat solujen erilaistumis-, morfogeneesi-, histogeneesi- ja organogeneesiprosessit. Tässä tapauksessa genotyyppi asettaa yleiset rajat mahdollisille kehitysvaihtoehdoille, ja erityinen fenotyyppi muodostuu ympäristöolosuhteiden vaikutuksesta.
Näin ollen fenogeneesi on seurausta geneettisten ja ympäristötekijöiden monimutkaisesta vuorovaikutuksesta, joka määrittää organismin lopullisen fenotyypin. Fenogeneesin mekanismien ymmärtäminen on tärkeää ontogeneesin sekä elävien järjestelmien morfogeneesi- ja evoluutioprosessien tutkimisen kannalta.
Fenogeneesi on uusien muotojen muodostumis- ja kehitysprosessi koko organismin tai sen osan tasolla. Se sisältää monia solurakenteita, jotka vastaanottavat signaaleja hormoneista, biokemikaaleista, ulkoisista tekijöistä jne.
Fenogeneesillä on erityinen paikka nisäkkäiden elämässä niiden pitkälle kehittyneen plastisuuden vuoksi. Nisäkkäät ovat erittäin herkkiä ympäristön muutoksille, mikä johtaa mutaatioihin ja evoluutioon.
Mielenkiintoinen esimerkki fenogeneesistä on sammakoiden kalvot. Tämän elimen ulkonäkö johtuu geneettisistä mutaatioista, jotka muuttavat epidermaalisten solujen rakennetta. Mutatoidut solut alkavat kasvaa ja muodostavat solukerroksen, joka paksuuntuu ja muuttuu kalvoksi. Se suojaa sammakon eturaajoja liikkuessaan vedessä. Pysähdyksissä, kun sammakko menee rantaan, kalvo katoaa, koska sitä ei käytetä liikkeessä. Tämä on esimerkki siitä, kuinka kehoon voidaan luoda uusia rakenteita.