Die Organismen der allermeisten Arten unterscheiden sich voneinander durch die Zugehörigkeit zum männlichen oder weiblichen Geschlecht. Diese Einteilung ist mit der spezifischen Beteiligung von Organismen unterschiedlichen Geschlechts am Fortpflanzungsprozess verbunden.
Männliche und weibliche Organismen produzieren unterschiedliche, spezialisierte männliche und weibliche Fortpflanzungszellen (Spermien und Eier), aus deren Verschmelzung im Zuge der Befruchtung ein neuer Organismus entsteht. Äußere Manifestationen von Geschlechtsmerkmalen, wie Körperform und -größe, Farbe (bei Tieren), die Art des Haarwuchses, strukturelle Merkmale der äußeren Genitalien und des Stimmapparats, psychophysiologische Merkmale, werden als sekundäre Geschlechtsmerkmale bezeichnet und sind die eigentliche Manifestation äußerer Merkmale Geschlechtsmerkmale nennt man Sexualdimorphismus.
Zytogenetische Studien (Zytologie – die Wissenschaft der Zellstruktur, Genetik – die Wissenschaft der Vererbung und Variabilität) legten die genetischen Grundlagen für die Geschlechterteilung fest. Es zeigte sich, dass die Geschlechterteilung chromosomaler Natur ist und dass der Chromosomensatz in den Zellen von Individuen unterschiedlichen Geschlechts unterschiedlich ist.
Zusätzlich zu den Chromosomen, die für beide Geschlechter gleich sind (sie werden Autosomen genannt), gibt es Chromosomen, die nur für die Zellen des weiblichen oder männlichen Körpers charakteristisch sind. Solche Chromosomen (X- und Y-Chromosomen) werden Geschlechtschromosomen genannt.
Alle Eizellen einer Frau tragen ein X-Chromosom, während bei Männern die Hälfte der Spermien ein X-Chromosom und die andere Hälfte ein Y-Chromosom enthält. Trifft die Eizelle während des Befruchtungsprozesses auf ein Spermium mit einem Das Vorhandensein eines Y-Chromosoms in den Zellen des Embryos weist zuverlässig darauf hin, dass der neue Organismus männlich sein wird.
Dies schließt nicht aus, dass auf Autosomen lokalisierte Gene eine wesentliche Rolle bei der Geschlechtsbildung spielen. Folglich ist die Geschlechtsbildung mit einem gewissen Gleichgewicht der Gene verbunden. Die Vererbung einer Reihe von Merkmalen hängt mit den Geschlechtschromosomen und ihrem „Verhalten“ während der Reifung der Keimzellen zusammen.
Nichtgeschlechtliche (somatische) Zellen männlicher und weiblicher Organismen können nicht nur durch den Chromosomensatz unterschieden werden, sondern auch durch das Vorhandensein oder Fehlen einer speziellen Substanz namens Sexualchromatin in ihren Zellkernen. In den Zellkernen des männlichen Körpers wird in 90-95 % der Fälle kein Sexualchromatin nachgewiesen. Frauen haben einen geschlechtsspezifischen Chromatinkörper. Dieser Unterschied dient als verlässlicher Indikator dafür, ob eine Person männlich oder weiblich ist und wird in der medizinischen und forensischen Praxis häufig verwendet.
Zu Beginn der Embryonalentwicklung sind die Geschlechtsdrüsen (Gonaden) neutral, das heißt, sie zeigen keine Anzeichen, anhand derer man entscheiden könnte, ob sich eine bestimmte Keimdrüse zu einem Hoden oder einem Eierstock entwickeln wird. Die frühe Gonade besteht aus zwei Schichten: Kortikalis und Medulla. Während der Entwicklung degeneriert bei Embryonen mit einem Y-Chromosom (einem männlichen Satz von XY-Geschlechtschromosomen) die kortikale Schicht und die Hoden entwickeln sich aus dem Mark; bei weiblichen Embryonen (XX-Chromosomen) degeneriert die Markschicht der embryonalen Keimdrüse und die Eierstöcke entwickeln sich aus der Rindenschicht.
Sobald die Hoden oder Eierstöcke gebildet sind, beginnen sie mit Hilfe der von ihnen produzierten Hormone, die sexuelle Differenzierung des sich entwickelnden Organismus zu steuern. Jede Veränderung der äußeren Bedingungen, die die Produktion von Sexualhormonen oder die Reaktion des sich entwickelnden Gewebes auf diese Hormone beeinflusst, kann zu einer Veränderung des Geschlechtsausdrucks im reifen Organismus führen. Daher können solche Organismen, die einem Geschlecht angehören, manchmal Merkmale des anderen Geschlechts aufweisen, das heißt, sie sind intergeschlechtlich. Dieses Phänomen wird Hermaphroditismus genannt.
Bei den allermeisten Tieren und Menschen ist das Verhältnis von Individuen unterschiedlichen Geschlechts bei der Geburt ungefähr gleich. Dieses Verhältnis (1:1) ist nur für Neugeborene typisch. Anschließend ändert sich das Geschlechterverhältnis deutlich.