Τα μονοκύτταρα αναπτύσσονται από τα CFU-GM προγονικά κύτταρα. Το επόμενο στάδιο διαφοροποίησης είναι η μονοβλάστη , ένα μεγάλο βασεόφιλο κύτταρο, παρόμοιο σε μορφολογία με τη μυελοβλάστη. Η τελευταία διαφοροποιείται σε προμονοκύτταρο, που είναι ένα μεγάλο κύτταρο (16-18μm ) με ευχρωματικό πυρήνα και βασεόφιλο κυτταρόπλασμα χωρίς κοκκία. Τα προμονοκύτταρα διαιρούνται επανειλημμένα και μερικά από τα θυγατρικά τους κύτταρα διαφοροποιούνται σε μονοκύτταρα, τα οποία εισέρχονται στην κυκλοφορία αμέσως μόλις σχηματιστούν. Παρατηρείται απουσία αποθηκευτικής δεξαμενής ώριμων μονοκυττάρων στο μυελό των οστών. Άλλα προμονοκύτταρα διαιρούνται με πιο βραδύ ρυθμό και αποτελούν ένα διαμέρισμα αποταμίευσης πρόδρομων μονοκυττάρων στο μυελό των οστών. Η ωρίμανσή τους επιταχύνεται ανάλογα με τις ανάγκες των ιστών σε μακροφάγα και μονοκύτταρα. Τα μονοκύτταρα κυκλοφορούν στο αίμα όχι περισσότερο από 36 ώρες πριν μεταναστεύσουν στους ιστούς, όπου αυξάνουν σε μέγεθος, αποκτούν αδρό ενδοπλασματικό δίκτυο και εμφανή συσκευή Golgi , αρχίζουν δε να συνθέτουν υδρολυτικά ένζυμα, που τα ενσωματώνουν στα άφθονα λυσοσώματά τους. Οι αλλαγές αυτές μεταμορφώνουν τα μονοκύτταρα σε ενεργά φαγοκυτταρικά μακροφάγα, τα οποία στους ιστούς λειτουργούν για αρκετούς μήνες.