在哺乳动物中,前Hox基因可以定义为假字组1到4(纳塔尔et al . 2011),参与开发的后脑节通过顺序表达,瞬态的神经管在开发过程中形成的后脑(回顾2009年亚历山大et al ., Soshnikova Duboule 2009Tumpel et al. 2009, Mallo et al. 2010, Andrey and Duboule 2014)。在哺乳动物发育过程中，对Hox基因激活的研究已经在小鼠胚胎中进行了最彻底的研究，并通过人类胚胎癌细胞和人类胚胎干细胞的体外实验将结果扩展到人类发育。
Hox基因的表达具有位于两个斜方脑节连接处的前边界，并在尾侧继续调控外胚层、中胚层和内胚层的分割和节段命运。Hox拟象群连续表达的前边界通常由2个菱形脑节分开。例如，HOXB2在菱形突起3 (r3)和尾部表达，HOXB3在r5和尾部表达。但也有例外，如HOXA1、HOXA2和HOXB1不符合这一规则，HOXD1和HOXC4在菱体中不表达。Hox簇内的Hox基因是共线性表达的:簇内3'末端的基因是最早表达的，因此是最前面的，然后基因5'按它们在簇内出现的顺序依次激活。
表观遗传学上，表达的激活是通过多梳抑制复合物的丢失以及二价染色质部分通过trithorax家族蛋白质的作用转变为活性染色质而发生的（Soshnikova和Duboule 2009年综述）。Hox基因表达起始于后原始条纹，这将有助于胚外中胚层。然后，表达向前延伸到将成为胚胎的细胞中，首先在假定的侧板中胚层中观察到表达，并沿着原始条纹传递到近轴中胚层和原肠胚形成的神经外胚层（Deschamps et al.1999，Casaca et al.2014）。
在菱形节建立之前，HOXA1和HOXB1的表达是在r3的未来位点附近由维甲酸(RA)梯度启动的。(Cunningham and Duester 2015综述了维甲酸信号转导机制。)RA是由位于尾部后脑侧翼体的ALDH1A2 (RALDH2)酶产生的，并被最初在早期原肠前神经外胚层表达的CYP26酶降解，然后在大部分后脑中传播(White和Schilling 2008年综述)。HOXA1与PBX1,2和MEIS2直接激活ALDH1A2的转录，维持体质体中胚层维甲酸的合成(Vitobello et al. 2011)。胚胎癌细胞和胚胎干细胞在维甲酸作用下的分化被用来模拟体外分化过程(综述见Soprano et al. 2007, Gudas et al. 2013)。
HOXA1似乎设定了HOXB1表达的前界（Barrow等人，2000年）。HOXB1启动推定r3中EGR2（KROX20）的表达。EGR2随后激活r3和r5中的HOXA2表达，而HOXB1与PBX1和MEIS:PKNOX1（MEIS:PREP）一起激活r4和尾部菱形体中的HOXA2表达。AP-2转录因子维持HOXA2在神经嵴细胞中的表达（Maconochie等人，1999年）。HOXB1还激活r3和尾侧菱形体内HOXB2的表达。EGR2负向调节HOXB1，因此当菱形体出现时，HOXB1仅限于r4，而HOXA1不再可检测（Barrow等人，2000）。EGR2和MAFB（Kreisler）然后激活r5和尾部菱形体中的HOXA3和HOXB3。维甲酸激活r7中的HOXA4、HOXB4和HOXD4，r7是最终的菱形体。反过来，HOX蛋白与其他因子结合激活基因表达，尤其是TALE转录因子家族成员（PBX、PREP和MEIS，Schulte和Frank 2014年综述，Rezsohazy等人2015年）。HOX蛋白也参与非转录相互作用（Rezsohazy 2014年综述）。在斑马鱼、爪蟾和鸡中，Meis3、Fgf3、Fgf8和vHNF等因子调节前hox基因（在Schulte和Frank 2014中进行了综述），但对哺乳动物中同源因子的作用知之甚少。
已观察到人类HOXA1突变可导致主要位于头颈部的发育异常（Tischfield等人，2005年，Bosley等人，2008年）。HOXA2的错义突变导致小耳畸形、听力障碍和部分腭裂（Alasti等人，2008年）。HOXB1的错义突变导致与小鼠HOXB1缺失突变相似的表型：双侧面神经麻痹、听力丧失和斜视（眼睛排列不当）（Webb等人，2012年）。