Biologiaren alorrean, sexu esaten zaio informazio genetikoa aldatu, trukatu eta konbinatzeko prozesuari, sarri askotan ar- eta eme-motako organismoen espezializazioa bideratu duena. Ildo horretatik, progenie genetikoki aldakorra ekoiztea da ugalketa sexualaren ondorio genetikoa, hau da, guraso bien geneak konbinazio desberdinetan daramatzaten kumeak sortzea; ostera, ugalketa asexualaren bidez sorturiko ondorengoak gurasoen erreplika genetiko zehatzak dira. Ugalketa sexualak oinarrizko ezaugarri bi ditu, ugalketa asexualarekiko bereizten dutenak: meiosia eta singamia. Meiosi bitartean gurasoen genotipoa zoriz nahasten da elkargurutzamenduz, halatan non, gameto haploide bakoitzak gurasoaren geneen konbinazio bakarra baitarama, gurasoaren genotipo-erdia duelarik. Singamia —ernalketa— gameto haploide biren fusioa da, zigoto diploidea eratzen delarik.

Hau da, sexua ez da ezinbestekoa ugalketarako, eta hainbat espezie ugal daitezke asexualki, baina, ugalketa sexualean kume bakoitzak munduan bakarra den gene-konbinazioa jasotzen du, eta beraz, sexualki ugaltzen diren espezieen populazioek asexualki ugaltzen direnenek baino dibertsitate genetiko askoz handiagoa edukitzen dute. Diberstitate genetiko horren abantaila, jakina, ingurune-aldaketetara moldatzeko eskaintzen duen plastikotasunean datza: zenbat eta populazioa handiagoa izan, orduan eta probableagoa suertatuko da populazio barruan egotea aldatutako ingurunera doitzeko premiazkoa den konbinazio genetikoa.

Eboluzioak biziki faboratu du ugalketa sexualaren garapena. Hasiera bateko mekanismoetatik abiatuta —mikroorganismo primitiboen birkonbinazio genetiko okasionalak ziurtatzeko— sexuak garapen luzea jaso du Lurraren historian zehar: dela jokabide-patroi oso laboratuak zein egitura anatomiko konplexuak edota oreka fisiologiko delikatuak, makina bat mekanismo gauzatu dira hautespen naturalaren eraginpean. Ondorioz, ugalketa sexuala duten espezieek gene-konbinazio berrien hornidura galanta eduki izan dute belaunaldi bakoitzean.

Nahiz eta arraren eta emearen arteko diferentzia estrukturalak nabariak ez izan, behe-mailako bizidunetan gertatzen denez, alde funtzionalak beti bereizten dira. Birus eta bakterioen konplexutasun-mailatik gora, ale berriak sortzeko beharrezkoa da ar baten eta eme baten kooperazioa, biotariko bakoitzak gameto bana emango duelarik, arrak espermatozoidea eta emeak obulua. Beraz, ugalketa sexualak guraso bi behar izaten ditu normalean, ugalketa biparentala esaten zaiolarik, eta espeziearen ale-kopurua emendatu ez ezik ondorengoen ondare genetiko diferentea ziurtatzen du ere, berritasun ebolutiboaren iturria delarik. Baldin eta aleak sexu bakarrekoak badira gonokorismoaz —animalien kasuan— eta dioeziaz —landareenean— mintzo da; horixe da animalia gehienetan ikusten dena, arrek espermatozooideak eta emeek obuluak ekoitziko dituztelarik. Ostera, bizidun batek sexu biak aurkeztearen eta, hortaz, bizidun bakar batek sexu bietako gametoak ekoiztearen fenomenoari hermafroditismo deritzo; edozelan ere, ernalketa gurutzatua egoten da gehienetan eta guraso bi behar izaten dira baita hermafroditismoaren kasuan ere, horrela ugalketa sexualaren potentzial ebolutiboa maximizatuz.

Ugalketa sexual uniparentala salbuespen nabaria da, eta modu zeharo desberdin bitara gerta daiteke. Batzuetan, partenogenesi-mota baten bidez gertatzen da, alegia,  gameto emeek ale berriak garatuko dituzte gameto arren parte-hartze barik, hau da, ernalketarik gabe; mekanismo bereziak garatu dira hornidura kromosomikoa konstante mantentzeko. Bestetik, aldibereko hermafroditismoaren kasuan autoernalketa gerta daiteke, espermatozoidea eta obulua guraso bakarrarenak direlarik.

Animalietan gameto arrak mugikorrak eta tamainaz txikiak izaten diren bitartean, gameto emeak ez-mugikorrak eta tamainaz handiak dira. Animalietan arra izaten da emea bilatu behar duen sexua. Landareetan ere, normalean gameto arra txikia eta mugikorra da eta emea handiagoa eta ez-mugikorra. Bi gametoak elkartzean sorturiko zigotoari hazia deritzo. Onddoetan, sexu-bereizketa zailagoa da eta sortzen diren gameto gehienak itxura berdinekoak izaten dira.

Bizidun bisexualen gehiengoak sexu-determinaziorako mekanismo genetikoren bat edukitzen du operatibo, eta ondorioz zenbait zigoto ar gisa hazten dira eta beste zenbaitzuk eme gisa. Garapenaren norabidea kontrolatuko duen mekanismoa kasu askotan sexu-kromosomen pare baten menpean egoten da, zeina gorputzeko zelula guztietan aurkitzen baita. Sexu batean sexu-kromosoma biak berdinak dira, eta X kromosoma deritze. Gainerako sexuan, badago X kromosoma bat eta beste bat beronekiko genetikoki desberdina eta Y kromosoma deritzona. Gizakietan eta animalia-talde gehienetan (baina ez denetan), emeak X kromosoma bi edukitzen ditu, eta arrak X kromosoma bat eta Y bat. Kromosoma-patroiak organismoen garapena eragiten du, dela metabolismo zelularra kontrolatuz, dela guruin eta organo sexualen garapena desarratuko duten hormonen ekoizpena bideratuz. Garapen enbriologikoan zehar gertaturiko hormonen eskasiak edota larregiak ondorio larriak eduki ditzakete, eta, besteak beste, sor dezakete kume bat kanpo-aldetik sexu baten itxura duena, baina beste sexuaren eraketa genetikoa gorde duena.

Animaliak normalean higikorrak izaten dira eta beste sexuko bikotekidea bilatzen dute aktiboki ugalketarako. Uretako animaliek kanpo-ernalketaz balia daitezke, hau da, uretara askatuko dituzte obulu eta espermatozoideak, ernalketa bertan gertatuko delarik. Alabaina, uretatik kanpo arrak emeari transferitu behar dizkio espermatozoideak zuzenean, barne-ernalketa gerta dadin. Bestalde, animalia askotan diferentzia nabarmenak daude arren eta emeen artean, bai tamainari eta bai itxurari dagozkiela: dimorfismo sexual esaten zaio fenomeno horri. Dimorfismo sexualak sarritan hautespen sexualarekin erlazionaturik egoten dira. Oreinen adarrak, berbarako, arren arteko borroketan erabiltzen dira, eme ugalkorrenganako irismena irabazteko. Kasu batzuetan arrak izaten dira handiagoak, eta tamainarekiko sexu-dimorfismo hori gainerako arrekin arrakastaz lehiatzeko izan daiteke. Beste zenbaitzuetan, esaterako intsektu gehienak eta arrain asko, emeak dira handiagoak: berau arrautzak ekoiztearen kostuarekin asoziaturik egon daiteke, espermatozoideak egiteak baino janari gehiago behar baitu. Kasu batzuetan muturrekoa izaten da sexu-dimorfismo hau, eta arrak guztiz murriztuak dira, nano bihurtu direlarik.