含義
返祖現象（atavism），物種的個體身上偶然出現種系發生過程中祖先形态結構的現象。具有隔代遺傳和原型回複的特點，可區别于孑遺生物或重演生物。常常周期性地消失，有時經過許多代又突然出現。原型回複的顯著例子是在形态上，如奇蹄動物偶然在腿上生出第二或第三個蹄，雙翼昆蟲生出第二對翅膀等。由于突變、胚胎發育受到幹擾或相近物種雜交而産生。如鴨類或鹦鹉物種之間雜交，子代喪失雙親的行為模式，表現出雙親物種共同祖先的行為模式。
返祖實例
返祖現象是一種不太常見的生物“退化”現象。衆所周知，家養的雞、鴨、鵝經過人類的長期馴化培養，早已失去了飛行能力，但在家養的雞、鴨、鵝群中，有時會出現一隻飛行能力特别強的雞、鴨、鵝，這隻雞、鴨、鵝就是由于在其身上出現了返祖現象，使其飛行能力得到了恢複。此外，長有“腳”的蛇，尾鳍旁長有小鳍的海豚也是動物返祖的例證。
人類實例
例如一生下來身上就長滿毛發的毛孩，就是一種人類毛發組織器官的返祖“退化”現象，還有天生耳朵會轉動的人，可歸類為神經系統的返祖“退化”現象，以及天生長有尾巴的人，可歸為退化器官的返祖“退化”現象，由此可見，返祖現象顯現的部位具有不确定性。以此類推，人類的其它器官功能也不能排除會出現返祖“退化”現象。
1977年9月30日，遼甯一個農民家裡出生了一個毛孩，他的身上除了手足、掌心、嘴唇，到處都長滿長短不同的毛，這些毛比起普通人的毛發又黑又長，很像人類祖先——猿身上的毛。這個毛孩身上出現的就是返祖現象。
海豚案例
日本研究人員于2006年11月5日表示，他們發現當地漁民在上個月捕到的一隻寬吻海豚上竟然多出一套鳍，可能是尚未進化完全的後腿殘餘，這一發現也許會提供海洋哺乳動物曾經生活于陸地的進一步證據。
據太極捕鲸博物館館長林香月（KatsukiHayashi）表示，當地漁民于2006年10月28日在日本西部和歌山（Wakayama）海岸附近水域捕捉到了一隻四鳍海豚，随後通知了附近的太極捕鲸博物館。化石研究表明海豚和鲸魚在大約5000萬年前都是生活在陸地的四足動物，如同河馬和鹿一樣，擁有共同的祖先。科學家認為，它們後來進化成水上動物，後腿逐漸消失。鲸魚和海豚幼仔的後鳍位置還有突出體，但這些在出生前一般就消失了。
林香月館長表示，盡管形态特異的突出體早已在海豚和鲸魚尾鳍附近被發現過，但研究人員表示這是他們首次在此類動物身上發現發育較為完善的突出體。東京鲸類動物研究所科學顧問大隅精二（SeijiOsumi）在5日的新聞發布會上表示：“我認為多出來的鳍可能是海豚古代祖先生活在陸地時留下的殘餘物，這是前所未有的重大發現。”
第二套鳍比海豚前鳍要小不少，約有人手大小，位于海豚下腹部尾巴附近。據太極捕鲸博物館稱，這條海豚身長8.92英尺，大約5歲。林香月館長稱，單從遊在博物館水池之中的海豚姿勢觀察，他無法判斷出它是否利用其後鳍拍動。大隅精二說，異常基因突變可能造成海洋哺乳動物的這種古代特征“複活”。林香月館長表示，這隻海豚将繼續留在博物館中，以便進行X光和DNA檢測，進一步了解其形成原因。
返祖後果
雖然上述一生下來身上就長滿毛發、耳朵會轉動和長有尾巴的返祖現象嚴格地說不是一種疾病，但如果人類的某些具有特殊功能的器官也出現返祖“退化”現象，例如控制感情、道德觀的神經協調系統、大腦系統出現返祖“退化”現象，由于古代人類的重要部位的神經協調系統與現代人不可能完全相同，其智力程度也相對較低，将使該人有可能表現出某種先天性心理障礙，先天性神經系統疾病、先天性智障等現象。因此，不能完全排除個别先天性精神病、先天性智障的起因與神經協調系統、大腦系統出現返祖“退化”現象有關，如果能夠研究證明先天性精神病、先天性智障的起因确實與神經協調系統、大腦系統出現返祖“退化”現象有關，則可在治療時針對患者精神病、智障的不同成因區别對待，對症下藥。
到目前為止，人類對先天性精神病、先天性智障的起因及其本質的認識還相對較為落後，通過研究返祖“退化”現象也許能解釋部分先天性精神病、先天性智障的起因，同時還能加深人們對生物進化過程的認識。
返祖機理
關于返祖現象，現代遺傳學有兩種解釋：一是由于在物種形成期間已經分開的，決定某種性狀所必需的兩個或多個基因，通過雜交或其他原因又重新組合起來，于是該祖先性狀又得以重新表現；二是決定這種祖先性狀的基因，在進化過程中早已被組蛋白為主的阻遏蛋白所封閉，但由于某種原因，産生出特異的非組蛋白，可與組蛋白結合而使阻遏蛋白脫落，結果被封閉的基因恢複了活性，又重新轉錄和翻譯，表現出祖先的性狀。
人類的祖先具有的某些形态特征在人的進化過程中已經發生了很大的變化，如腦容量增大，體形改變，毛發稀疏，尾巴消失等等。人類祖先的基因和基因調控在這個過程中也發生了很多變化，有的基因改變了，有的基因在人的發育的某一階段關閉起來，比如人的胚胎發育中到兩個月末時，是有尾巴的，到五六個月時全身有細密的毛，在胎兒成長的過程中控制生尾的基因關閉了，因此胎兒的尾巴停止生長變成骰骨；胎兒出生前濃密的體毛也消失了，胚胎發育的這一過程被認為是重演了人的進化過程，說明人類祖先的某些基因沒有消失，隻是在适當時候關閉。如果這些應該适時關閉的基因沒有關閉，或是因某種原因重新打開，這部分基因就會使人出現異常發育，重現祖先的某些特征。至于出現返祖現象的具體誘因，現在還是一個謎。
