Северцов показал, что филогенетические изменения органов возникают в онтогенезе путем эмбриональных изменений (филэмбриогенезов) и путем надставки стадий развития.Характер преобразования онтогенеза в филогенезе оказывает существенное влияние на особенности и темп эволюции. Изменение ранних(архаллаксис) и средних (девиация) стадий онтогенеза обеспечивает повышение скорости эволюции, изменение конечных стадий (анаболия) дает менее заметные результаты – изменение специализированных органов и филогенетически молодых признаков. Биогенетический закон является следствием эволюции путем анаболии, остальные модусы филэмбриогенеза – девиация и архаллаксис – ограничивают полноту рекапитуляции, смысл которой он видел в том, что признаки предков составляют этапы развития признаков рецентных форм. Первичным способом эволюции онтогенеза и причиной возникновения первичных рекапитуляций он считал анаболию, а архаллаксис, девиацию и гетерохронию (изменения в сроках закладки и темпах развития органов)называл вторичными модусами.
Исследуя принципы филогенетического изменения органов, как части общей проблемы морфологических закономерностей эволюции, Северцов разработал классификацию уже существующих и обосновал выделение ряда новых принципов. Основываясь на представлении о мультифункциональности органов, он утверждал, что в филогенезе главная функция может изменяться как количественно, так и качественно. Количественные изменения могут вызываться интенсификацией функций, фиксацией фаз, выпадением промежуточных функций, субституцией и уменьшением функций; качественные – расширением, сменой, субституцией, активацией, иммобилизацией и симиляцией функций, а также физиологическим разделением органов или функций.Он также конкретизировал представления о путях и причинах редукции. В противоположность А. Вейсману, объяснявшему редукцию с точки зрения теории панмиксии, Северцов полагал, что редукция осуществляется за счет последовательного выпадения конечных стадий развития при уменьшении исходной закладки органа (рудиментация) или путем обратного развития нормально закладывающегося органа до его полного исчезновения (афанизия).
