De meeste dieren en planten planten zich geslachtelijk voort. Sommige protisten en schimmels planten zich ook op deze manier voort. Organismen die zich seksueel voortplanten hebben twee verschillende geslachten: een mannetje en een vrouwtje.
Bij seksuele voortplanting worden nakomelingen geproduceerd wanneer sperma eieren van het vrouwtje bevrucht. Bij dit proces zijn verschillende stappen betrokken.
De cellen van een dier of hogere plant hebben twee sets chromosomen: ze zijn diploïd. Wanneer geslachtscellen worden geproduceerd, hebben ze slechts één set chromosomen: ze zijn haploïd. Ze hebben een proces van celdeling ondergaan dat meiose heet. Tijdens de meiose gebeuren er twee dingen, die elk de nakomelingen variabeler maken. Dat betekent dat ze verschillen van de ouders en van elkaar.
Assortiment is wanneer de dubbele set chromosomen een enkele set wordt in elke geslachtscel. Van elk chromosomenpaar is het willekeurig welk chromosomenpaar in één gameet terechtkomt. Omdat de gen-allelen op elk chromosoom niet altijd hetzelfde zijn, betekent dit dat er genetische variatie is tussen de gameten. Dit proces was de 'eerste wet' van Mendel, de wet van de segregatie.
Omdat tijdens de meiose crossing over plaatsvindt, vergroot dit de variëteit van de chromosomen. Dit maakt recombinatie mogelijk.
Het gevolg van assortiment en kruising is dat geen twee nakomelingen van dezelfde moeder en vader identiek zijn. Eeneiige tweelingen zijn de uitzondering. Zij zijn genetisch identiek omdat zij zich uit dezelfde bevruchte eicel hebben ontwikkeld.
Er zijn voor- en nadelen van seksuele voortplanting, vergeleken met ongeslachtelijke voortplanting. De belangrijkste zijn: