São conhecidas duas formas de reprodução, a reprodução assexuada e a reprodução sexuada. Na reprodução assexuada um indivíduo transmite a todos os seus descendentes genes idênticos ao seu, enquanto que na reprodução sexuada ocorre a recombinação dos genes maternos e paternos, de forma que os descendentes possuam combinações gênicas diferentes das que recebeu dos pais. Nas espécies dioicas (sexos separados), a determinação do sexo depende da ação de genes específicos que atuam no desenvolvimento do novo organismo, fazendo com que ele se torne macho ou fêmea.
Em algumas espécies animais, como os répteis, o ambiente externo influencia na determinação do sexo, mas na maioria das espécies, inclusive a humana, o sexo é determinado através dos cromossomos sexuais, também chamados heterossomos. Os outros cromossomos do organismo são chamados autossomos (cromossomos autossômicos).
Na maioria das espécies dioicas, como a maioria dos vertebrados, muitos invertebrados e nas plantas com flores em que os sexos são separados, o sexo é determinado pelo sistema XY, cujas fêmeas apresentam um par de cromossomos sexuais idênticos, e os machos apresentam um cromossomo idêntico ao das fêmeas e outro diferente. O cromossomo sexual comum a machos e fêmeas é o cromossomo X, e o cromossomo sexual presente apenas em machos é o cromossomo Y, de forma que fêmeas apresentam dois cromossomos X (XX), sendo por isso chamadas de homogaméticas, e machos um cromossomo X e um cromossomo Y (XY), sendo por isso chamados deheterogaméticos.
Como o processo que dá origem às células sexuais é a meiose, podemos concluir que metade dos espermatozoides produzidos pelo macho possuem cromossomo Y e a outra metade, o cromossomo X. Já nas fêmeas todos os óvulos apresentam somente o cromossomo X.
A determinação do sexo ocorre no momento da fecundação, se o óvulo for fecundado por um espermatozoide que possua o cromossomo X, o embrião se desenvolverá originando uma fêmea; mas se o óvulo for fecundando por um espermatozoide que possua um cromossomo Y, o embrião de desenvolverá e originará um macho. Dessa forma, podemos dizer que no sistema XY a determinação do sexo dos descendentes é feita pelo gameta masculino, pois somente ele contém o cromossomo X ou o cromossomo Y.
O sistema de determinação do sexo conhecido como sistema X0 (lê-se xis-zero) ocorre em espécies que não possuem o cromossomo Y, como alguns insetos, especialmente percevejos, gafanhotos e baratas. Nesse sistema, as fêmeas possuem cromossomos homólogos (XX) e os machos possuem apenas um cromossomo X (X0), o zero indica a falta do outro cromossomo sexual.
Algumas espécies de aves, répteis, peixes e insetos, como borboletas e mariposas, apresentam outro sistema de determinação do sexo chamado de sistema ZW. Nesse sistema, o cromossomo presente tanto em fêmeas quanto em machos é o cromossomo Z, e o cromossomo presente apenas nas fêmeas é o cromossomo W. Dessa forma, no sistema ZW o macho é homogamético, apresentando dois cromossomos iguais (ZZ), e as fêmeas são heterogaméticas (ZW). Diante disso, podemos concluir que no sistema ZW ocorre o contrário dos outros sistemas que vimos anteriormente, onde as fêmeas são homogaméticas e os machos são heterogaméticos.