多細胞生物の発生において、いくつかの例外を除いてDNA塩基配列自体は変化しないが、細胞は異なる種類へと分化し、環境あるいは細胞間のシグナルに対して異なる反応をする。個体が発生するとき、形態形成因子は、エピジェネティックな方法で細胞に「記憶」を与えながら、遺伝子を活性化あるいは不活性化する。プラナリアやヒトデ類のように断片から個体を再生できる動物もいる一方で、哺乳類のように分化後の細胞は分化能を失う動物もある。分化能の消失は細胞の経歴を反映したエピジェネティックな変化である。植物は動物と同じようにエピジェネティックなメカニズムを多く利用している。しかし、植物細胞は哺乳類などとは異なり、分化後の組織も全能性を維持している。このことから、ある種の植物細胞は、周囲の環境および位置情報を用いて、それまでの細胞記憶を使わないように切り替えができるという仮説を提示する研究者もいる。哺乳類の発生に関わるエピジェネティックな機構の代表例として、X染色体の不活性化、ゲノムインプリンティングおよびリプログラミング（初期化・再プログラム）による分化能の再獲得が挙げられる。それらについて以下の副節に解説するが、詳細は各個別記事を参照のこと。
多くの生物でエピジェネティックな機構はゲノムDNA塩基配列の保守機能を果たす。たとえば、真正細菌における自己DNAメチル化と制限酵素による防御は良く知られた例であり、DNAメチル化を利用したDNAミスマッチ修復も例に挙げられる。真核生物においては、アカパンカビ・線虫・キイロショウジョウバエ・シロイヌナズナなど各モデル生物において、ゲノムDNAを防衛するエピジェネティックな機構の研究がなされている。これらの機能はゲノムの有害な突然変異を抑えるという点では有用であるが、反面、ゲノムの分子進化の元となる突然変異の発生を抑える働きがあるため、結果として進化の速度に影響を与える。生物集団レベルにおける表現型可塑性もまた、遺伝的変異を伴わずに適応性向上をもたらすことから、進化の可能性に負の影響を与えるものと推定されている。他方では、哺乳類真獣類に特異的なDNAメチル化補助因子 (Dnmt3L) の獲得や被子植物の異質倍数体での遺伝子サイレンシングなど一部のエピジェネティック機構は、潜在的な遺伝子変異を蓄積する可能性があるため進化を促進する可能性を持つことも指摘されている。
エピジェネティクスはラマルキズムまたはネオ・ラマルキズムと同じようなものと考えられることもあるが、それらを支持する研究分野ではないことに注意が必要である。エピジェネティックな表現型変化は遺伝子の突然変異を原因とするものではないが、エピジェネティックな機構そのものは遺伝子の制御の下にある。さらに根本的なことであるが、自然選択による選択結果は、表現型が遺伝子突然変異に支配されているか支配されていないかということとは無関係である。以上の2点を言い換えると、「エピジェネティックな表現型変化に対して自然選択がおきる可能性はあるが、選択されるのは表現型をもたらした機構の遺伝子型である」となる。エピジェネティクスの解明は、進化発生生物学にとって重要で想定外の貢献につながるかもしれない。そしてそれは、現代の進化論の進展になることはあっても、根本からの転覆とはなりえない。ただし生物集団でのエピジェニックな効果が、進化生物学において単なる微調整あるいは大幅な見直しのどちらをもたらすのかという検討課題は残されている。
エピゲノム的制御は、表現型の進化や可塑性など進化生物学で重要なできごとに関係している。多細胞生物の発生過程におけるエピジェネティックな緩衝作用は、生物集団に表現型の可塑性をもたらす。遺伝的多様性と同時に表現型の可塑性を保持していることが適応性に影響していることが指摘されている。一般的には多細胞生物におけるエピジェネティック修飾は、有性生殖の際に初期化（リプログラム）され、発生と分化および環境に対応して各世代ごとに改めて発動する遺伝子制御機構である。しかしながら、トウモロコシにおけるパラ変異やマウスのアグーチ遺伝子のように世代間で表現型が引き継がれるエピジェネティック遺伝の観察例も存在する。このような世代間の表現型継承は数世代を経過すると観察されなくなる場合もあるが、適応的であり適応度向上に働いている。
元々シナリオライターではなく小説家志望であったにも拘らず、本人曰く「文学」に関しては全く手をつけず、「オッパイ」と「爆発」の出てくるエンターテイメント作品にしか興味が湧かなかったという。故にそういった方向の映画や小説、またプラモデル雑誌の白黒ページなどから影響を受けており、その作品には頻繁に銃や車が登場する傾向がある。本人は「心温まる物語を書きたい」と心の内を『Fate/Zero Vol.1』や『白貌の伝道師』のあとがきの中で語り、『キューティーハニー』を例に挙げて「愛の戦士」を自称している。しかし、ストーリーを突き詰めると「バッドエンド」になってしまうといい、自身のこの傾向に悩んで、一時は筆を折ることも考えていたと発言しており、その時期に書いた『Fate/Zero』は立ち直る切っ掛けになったという。24歳頃に感染症にかかってあと少し処置が遅ければ死に至っていたという経験を持ち、その後の療養期間の中で自身を「ある意味社会的に抹殺されてる死人同然」と捉え、その状態で数ヶ月過ごしたことで自分の死に想像力を巡らせられるようになり、キャラクターが死ぬ際の想像力を回避できるようになった為、作品を作る際にキャラクターを躊躇なく殺せるようになったことに経験が活きていると述懐している。また病弱であったことから機械の体になりたいという願望を持っており、自身の作品にも『PSYCHO-PASS』や『まどか☆マギカ』など今の肉体とは別の体を得るというモチーフを度々登場させている。『魔法少女まどか☆マギカ』をはじめとして、世界を作り変えるというテーマを持つ作品が多い。虚淵自身は世界を作り変えることそのものを肯定しているわけではなく、キャラクターが世界と立ち向かう際の方法論の一つと位置づけている。