Ce n'est qu'à la fin de cette semaine qu'un test de grossesse du commerce pourra indiquer une probable grossesse. Au début de la 4e semaine, le blastocyste a terminé sa nidation dans l'utérus.

Il a formé le chorion, qui se développera en placenta. Comme plus tard avec le placenta, le chorion produit déjà l'hormone de grossesse hCG (hormone chorionique gonadotrope humaine). Les tests de grossesse mesurent la concentration de cette hormone pour indiquer une possible grossesse.

Dans cette phase, près de la moitié des blastocystes ne se développent plus en raison d'anomalies chromosomiques, de manque d'hormones ou de problèmes de circulation. On parle alors de fausse couche précoce, qui passe inaperçue.

Si tel n'est pas le cas, la croissance embryonnaire proprement dite commence: les cellules de la partie interne du blastocyste se spécialisent peu à peu et constituent trois couches cellulaires différentes. Une première couche cellulaire formera plus tard le cerveau, les nerfs, les glandes sudoripares, les cheveux et les ongles, la peau ainsi que les yeux et les oreilles.  La deuxième couche servira au développement du cœur et du système de circulation, des reins, de la rate, des organes sexuels, des os, des muscles et des couches profondes de la peau. Enfin, la troisième couche cellulaire permettra de développer les poumons, le foie, le pancréas, la thyroïde, l'appareil urinaire et le système digestif.

  Le taux de progestérone élevé a un effet calmant sur les muscles utérins pour que l'embryon ne soit pas rejeté. Le reste de l'organisme réagit aussi aux différents changements hormonaux.  Des troubles liés à la grossesse, tels qu'une fatigue inhabituelle, un besoin fréquent d'uriner ou une constipation, peuvent ainsi apparaître.