生物學區分男人和女人很簡單，性染色體為 XY 的是男人，XX 的為女人。但生命世界絢爛多彩，當然不止這一套性別決定系統（Sex determination system），一個個體一輩子也不一定只有一種性別。性別決定系統分為染色體決定組和環境決定組。
染色體決定組的生物兩性擁有不同的性染色體，環境決定組的生物兩性擁有一樣的遺傳物質，性別由環境因素決定。
・人的性染色體：左側為 X 染色體，右側為 Y 染色體
自然界中典型的性別決定方式有以下幾種，性染色體決定，染色體組決定，孵化溫度決定、年齡決定。
遺傳物質決定
人類 Y 染色體上有雄性決定基因，缺乏 Y 染色體的個體表型為女性，所以只有一條 X 染色體的個體發育為不育的女性。
果蠅 X 染色體上有性別決定基因，X 染色體數目與常染色體組數（二倍體有兩組）的比值 X : A＝1時，果蠅為雌雄，X : A＝1 : 2 時，果蠅為雄性，所以只有一條 X 染色體的果蠅表型為雄性，無生育能力。
鳥類雌性染色體為 ZW，雄性為 ZZ，Z 染色體比 W 染色體大。
蜜蜂和黃蜂受精卵發育為雌性（雙倍體），未受精的卵發育為雄性（單倍體）。
我們常說線蟲（C. elegans）是雌雄同體的，其實也不盡然，擁有兩條 X 染色體（XX）的為雌雄同體（Hermaphrodites），她們可以自交產生後代，再也不用擔心找不到對象了。只有一條 X 染色體（XO）的為雄性，雄性和雌雄同體個體交配產生的後代一半為雌雄同體，一半為雄性。
・線蟲
溫度決定
在海龜和陸龜中，低溫孵化出雄性，高溫孵化出雌性，在蜥蜴和短吻鱷中則恰好相反。在一種鱷魚和幾種海龜中，高溫和低溫都會產生雌性，不高不低才產生雄性。豹紋壁虎（Eublepharis macularius）的性別由孵化溫度決定，32 攝氏度下孵化為雄性，26 攝氏度下孵化為雌性。
・豹紋壁虎
年齡決定
裂唇魚（Labroides dimidiatus）的魚生夢想就是變成雄性。群體中雌性多於雄性且雌性比雄性成熟早，有科學家認為群體中的雄魚皆由雌魚轉變而來。
・裂唇魚
它們的小群體通常由一隻雄性和若干雌性組成，雄性是群體中最年長最強壯的個體（皇帝），負責保衛家園，同時最強壯的雌性作為皇后統領後宮嬪妃們，可惜皇帝不僅要抵禦外敵，還要防止自己的老婆篡位，如果皇后打敗了兇猛的外族雄性，就可以獲得晉升——變成雄性，買房娶妻生子走向人生巔峰。
皇帝還需要防著自己的老婆弒君，當群體中的雄性死亡或人為移除後，皇后會在短短几天內變性登上皇位，皇帝死後一個半小時，皇后即展現出雄性特有的進攻性表演（Aggressive display），短短几個小時後，它就臨幸了曾經的好姐妹。但皇后也並不總是能成功變性，總有一些雄性在國家大亂之際趁虛而入，奪得皇權，繼續把皇后踩在腳底下。
小丑魚（A. bicinctus & A. alkallopisos）則剛好相反，小群體中，最年長強大的雌性才是「皇帝」，她統領一群雄性和未成年的小魚，雄性中最能打的是「皇后」，「皇后」一直覬覦皇位，一旦「皇帝」死亡或被人為移除，「皇后」就開始了變性之旅，通常 63 天之內「皇后」就可以變身成功，最快的雌性 26 天就可以產卵了。
・小丑魚
小丑魚出生的時候雌雄莫辯，成年後變為雄性，雄性終其一生都在變成雌性的道路上拼搏著。
即使細菌殺光了我們的雄性，我們還是需要有性繁殖
沃爾巴克氏體（Wobachia）是母系遺傳的生殖細菌，對雌性友好但對雄性極其不友好 ，感染的雌性生下的孩子都是雌性，被感染的雄性和雌性交配後娃都胎死腹中，除非雄性和雌性感染了同一株沃爾巴克氏體，所以被感染的雄性也幾乎等於不育了。為什麼生下來的都是雌性呢？
有兩種主要機制：
雌性化（Feminizing）：黃蜂未受精的蛋應該發育為雄性，可是最後卻發育為了雌性。
殺死雄性（Male-killing）：把雄性胚胎全部殺死。
雌性雖然不會直接受影響，但是你把我們的漢子都扼殺在搖籃裡了，還怎麼生孩子。兩種蝴蝶深受其害（Acraea encedon & Acraea encedana），超過 90％ 的雌性都感染了沃爾巴克氏體，一代代雌生雌，導致雄性幾乎絕跡，取樣發現該地 94% 的雌蝴蝶都是處女，在別的節肢動物中，都是雄性帶著食物追求雌性，在這種蝴蝶中遍地可見舉著食物求交配的雌性，值此國家社稷存亡之際，她毅然決然做出決定，把一部分雌性變為雄性！
鼠婦（Armadillidium vulgare）原本性染色體 ZW 為雌性，ZZ 為雄性，但被感染的 ZZ 個體發育為雌性，並繼續和雄性 ZZ 交配，生下的均為 ZZ 雌性，而被感染的 ZW 和 ZZ 交配後生下一半 ZW 一半 ZZ ，均表現為雌性，久而久之，ZW 越來越少，群體裡充滿了變性的雌性（ZZ）直到 W 染色體消失。
・鼠婦
性染色體的丟失並沒有讓鼠婦喪失生存的勇氣，而是積極尋求解決辦法。
沃爾巴克氏體的一段基因水平轉移到鼠婦常染色體中，擁有這一段基因的發育為雌性，沒有這一段基因的發育為雄性。於是鼠婦擁有了全新的性別決定系統。父母操縱性別比
一些物種中，父母可以調控後代性別比，以最大化利益。黃蜂受精卵發育為雌性，未受精的卵發育為雄性，她可以控制受精卵的比例。黃蜂把卵產在宿主體內，通常會先產一個雄性，接著產幾個雌性，換一個宿主產一個雄性，再產幾個雌性，以確保兒子能把他的幾個妹妹都受精了。
海龜高溫產生雌性，低溫產生雄性，孵化溫度和太陽強度和時間正相關，海龜如果想生雌寶寶，就把蛋下在陽光更好的地方，如果想生雄寶寶，就把蛋下在植被茂密的地方。
・海龜
賽氏鳴鳥（Acrocephalus sechellensis）在低質量領地上孵化的 77% 都是雄鳥，高質量領地只有 13% 雄鳥。小夫妻一歲的女兒不一定會出門找對象，有時會待在家裡幫爸媽帶娃，在高質量領地上如果小夫妻有兩個及以上幫手幫助孵蛋，它們就會轉而傾向生兒子，因為雌性多的地方雄性值錢。這種性別選擇可能源於選擇性胚胎死亡。
性角色反轉
性角色反轉不同於性別反轉，在大多數物種中，雄性只管交配，雌性負責生孩子，雌性的生育成本遠高於雄性。但在尖嘴魚（Syngnathus typhle）和海馬（Hippocampus fuscus）中，恰好相反，雌性只想交配，雄性負責生孩子：
雌性擁有過剩的卵子，雄性育兒袋容量卻有限，雌性熱烈地追求雄性，在水中盡情搖擺，優美舞姿俘獲芳心，一旦雄性接受雌性求愛，就允許她把生殖器伸到自己的育兒袋中產卵，自己再產生精子使卵受精，最後一心一意懷孕生子。
・尖嘴魚
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