La vasculogenesi è un processo che si verifica durante lo sviluppo embrionale, mediante il quale i vasi sanguigni originano da isole ematiche. A differenza dell'angiogenesi, in cui nuovi vasi sanguigni si formano da quelli preesistenti, la vasculogenesi è la formazione di vasi sanguigni senza che ne esistano già altri. Le prime isole ematiche dalle quali i vasi originano mediante un processo di vasculogenesi compaiono nel mesoderma che circonda la parete del sacco vitellino alla terza settimana e quindi nel mesoderma della placca laterale. Le isole ematiche si sviluppano a seguito dell'induzione del fattore di crescita FGF-2 di cellule mesodermiche a formare emangioblasti. Gli emangioblasti nel centro delle isole ematiche formeranno i precursori delle cellule del sangue, mentre quelli periferici si differenziano in angioblasti. Dopo che la vasculogenesi ha prodotto un primo abbozzo del vaso, la vascolarizzazione continua per mezzo dell'angiogenesi. La vasculogenesi può però verificarsi anche nell'organismo adulto. Si riscontrano in circolo cellule progenitrici endoteliali (derivate da cellule staminali), in grado di contribuire alla neovascolarizzazione, ad esempio durante lo sviluppo tumorale, o per il processo di rivascolarizzazione a seguito di un trauma, ad esempio dopo un'ischemia cardiaca.