真皮由表面外胚层下方的间充质分化而成，其成分为疏松排列的间充质细胞和含有丰富氨基葡萄糖的基质。一般认为，这些间充质有两个起源：少部分从侧中胚层的身体层（壁层）产生，大部分从体节腹外侧部的生皮节形成。皮肤的神经则起源于外胚层的神经嵴。在胚胎第2个月时，间充质细胞为主要成分，真皮和皮下脂肪互相不能区分。在胚胎第6～14周，真皮中可见3类细胞，即星形间充质细胞、吞噬细胞和颗粒分泌细胞。第14～21周时，星形间充质细胞分化来的成纤维细胞数目明显增加，另可见神经鞘细胞、周细胞、成黑素细胞、梅克尔细胞和肥大细胞。

约11周时，间充质细胞开始合成胶原蛋白。第3个月时，形成了规则的胶原纤维。人胎儿真皮有较多的Ⅲ型与Ⅴ型胶原，Ⅰ型胶原的比例少于成人，乳头层和网状层随后能够区分。第5个月时，毛囊周围形成结缔组织鞘。第22周时，出现弹性纤维。

在最初的3个月末，间充质细胞形成真皮的血管和淋巴管网，第4个月，真皮中的间充质细胞形成了肥大细胞，骨髓来源的巨噬细胞在真皮出现、同时围绕在新生血管周围的间充质细胞的小叶开始分化为含有类脂的细胞，并形成皮下脂肪。