A reprodução sexuada envolve a troca e/ou mistura de material genético entre indivíduos de uma mesma espécie, geralmente por meio da união de gametas, dando origem a indivíduos semelhantes aos pais. Algumas espécies podem realizar tal modalidade e, também, a reprodução assexuada.
A conjugação é um tipo de reprodução que não está relacionada à presença de gametas, mas que, no entanto, envolve a troca de material genético dos núcleos de alguns organismos unicelulares e algas filamentosas. O resultado são organismos com uma nova configuração genética.
Nos animais, geralmente machos liberam espermatozoides, e fêmeas, óvulos. No caso das plantas, há variações. Nas briófitas e pteridófitas temos os anterozoides, que são as células sexuais masculinas, e a oosfera, a feminina; nas gimnospermas e angiospermas, temos os grãos de pólen e o óvulo.
No entanto, um único indivíduo pode produzir os dois gametas, sendo assim chamado de hermafrodita. Ele pode se autofecundar ou trocar gametas com outros indivíduos de sua espécie. Neste último caso, falamos em fecundação cruzada.
Nos animais, a fecundação pode ser externa ou interna (ou seja: no interior do indivíduo que possui óvulos). O zigoto pode se desenvolver no interior de ovos lançados no ambiente; em ovos que ficam no organismo parental até sua eclosão; ou internamente, mas sem a presença do ovo. Falamos, respectivamente, em oviparidade, ovoviparidade e viviparidade.
A reprodução sexuada é um dos fatores responsáveis pela variabilidade genética entre indivíduos de uma mesma população, propiciando uma melhor resistência a alterações ambientais já que, neste caso, dentre um mesmo grupo, alguns podem se apresentar suscetíveis e outros não; fazendo com que a probabilidade de se ter sobreviventes seja bem maior e as chances de extinção, menores.