Durante el breve intervalo de tiempo que supone la cuarta semana, el embrión sufre un complejo proceso de plegamiento que lo transforma de un disco embrionario plano en una estructura tridimensional reconocible como vertebrado. El factor principal responsable de este proceso es diferente crecimiento de las distintas porciones del embrión, el disco embrionario crece rápidamente durante la cuarta semana, sobre todo en longitud, mientras que el crecimiento del saco vitelino se detiene. Debido a que el borde exterior del endodermo embrionario se encuentra adherido al saco vitelino, la expansión del disco le obliga a adoptar una forma convexa. El plegamiento, los bordes cefálico, lateral del embrión en torno al día vigésimo segundo y en la región caudal el día vigésimo tercero. Debido al plegamiento, los bordes cefálico, lateral y caudal del disco embrionario en la línea media ventral. Las capas endodérmica, mesodérmica y ectodérmica del disco embrionario se fusionan cada una con su correspondiente capa del lado opuesto dando lugar a una morfología corporal tridimensional en forma de pez.
El proceso de fusión en la línea media transforma el endodermo embrionario plano en un tubo intestinal. Al principio, el intestino está construido por dos tubos ciegos cefálico caudal separados por el que será intestino medio, que continua en comunicación con el saco vitelino. A medida que los bordes laterales de los distintas capas del disco embrionario se repliega sobre sí mismas en la línea media, el intestino medio se convierte progresivamente en un tubo, y proporcionalmente, el cuello del saco vitelino se reduce a un estrecho conducto vitelino.
Cuando los bordes del ectodermo se fusionan en la línea media, el espacio que se forma en el interior del mesodermo lateral se incluye en el embrión y da lugar a la cavidad celómica intraembrionaria. El mesodermo lateral es el origen de las membranas serosas que revisten la cavidad celómica. La porción abdominal del intestino primitivo se encuentra, así, suspendida en la cavidad celómica, sujeta por una fina reflexión con doble capa de las membranas serosas, el mesenterio dorsal.
Durante la cuarta semana también se producen las tres participaciones que subdividen la cavidad celómica en las cavidades pericardica, pleural y peritoneal. La primera de las que aparecen es el septum trtanversum, que se trata de una cuña de mesodermo en forma de bloque que forma una estructura ventral que divide parcialmente la cavidad celómica en una cavidad pericárdica primitiva torácica y una cavidad perionela abdominal. El pliegue cefálico y el crecimiento diferencial de la cabeza y el cuello empujan este bloque mesodérmico desde el borde superior del disco embrionario en dirección cuadal hasta la posición del futuro diafragma. Mientras tanto, aparecen pericárdica primitiva y crecen medialmente hasta fusionarse con el contralateral y con la superficie ventral del mesodermo del intestino anterior, subdividiendo por tanto la cavidad pericárdica primitiva en una cavidad pericárdica definitiva y dos cavidades pleurales.
Embrión de 5 semanas sin saco vitelino
