สิ่งมีชีวิตทุกชนิดที่สืบพันธุ์แบบอาศัยเพศจะมีเพศที่แตกต่างกันเป็นวิธีการสืบพันธุ์ การกำหนดเพศในมนุษย์พิจารณาจากโครโมโซมเพศที่สืบทอดมาจากพ่อและแม่ทั้งสอง
คาริโอไทป์คือองค์ประกอบโครโมโซมของสิ่งมีชีวิต โดยรวมแล้วมนุษย์มีโครโมโซม 23 คู่ซึ่งประกอบด้วยโครโมโซมร่างกาย 22 คู่ (ออโตโซม) และโครโมโซมเพศ 1 คู่ (โกโนโซม) ออโตโซมมียีนที่จำเป็นสำหรับการทำงานปกติของร่างกายมนุษย์ ในขณะเดียวกันโกโนโซมเป็นโครโมโซมที่มีหน้าที่กำหนดเพศ
ในมนุษย์มีโครโมโซมเพศ 2 ประเภท ได้แก่ โครโมโซม X และโครโมโซม Y
ผู้หญิงมีโครโมโซมเพศ "XX" ดังนั้นคาริโอไทป์ของผู้หญิงปกติคือ 22A + XX แม้ว่าผู้ชายจะมีโครโมโซมเพศ "XY" แต่คาริโอไทป์ของผู้ชายปกติคือ 22A + XY
(อ่านเพิ่มเติม: ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับเกล็ดเลือดหรือเกล็ดเลือด)
ในมนุษย์ลักษณะของสัญญาณทางกายวิภาคของเพศเกิดขึ้นเมื่อตัวอ่อนมีอายุประมาณ 2 เดือน ก่อนอายุ 2 เดือนอวัยวะสืบพันธุ์ยังคงมีโครงสร้างอยู่ทั่วไปและสามารถพัฒนาเป็นอัณฑะหรือรังไข่ได้
ในปี 1990 นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษสามารถระบุยีนบนโครโมโซม Y ซึ่งมีหน้าที่ในการพัฒนาอัณฑะ ยีนนี้เรียกว่ายีน SRY (พื้นที่กำหนดเพศของ Y) หากไม่มียีน SRY อวัยวะสืบพันธุ์จะพัฒนาเป็นรังไข่
เพศของเด็กถูกกำหนดโดยโครโมโซมที่ถือโดยเซลล์สืบพันธุ์ของพ่อ Gametes เป็นเซลล์เดี่ยว (ไม่มีคู่) สำหรับการปฏิสนธิโดยเฉพาะ gametes ที่หลอมรวมอาจมีรูปร่างและขนาดเหมือนกัน (isogamy) หรือแตกต่างกันในลักษณะเดียวหรือทั้งสองอย่างนี้ (anisogamy) คำว่า 'ชาย' และ 'หญิง' มักใช้กับ gametes แต่ใช้เพื่อระบุเพศของแหล่งกำเนิดเท่านั้นเนื่องจาก gametes ไม่มีเพศ
ทั้งในอัณฑะและรังไข่โครโมโซมเพศทั้งสองจะแยกจากกันระหว่างการแบ่งตัวแบบไมโอติก เซลล์ไข่แต่ละเซลล์จะมีโครโมโซม X 1 โครโมโซมในขณะเดียวกันเซลล์อสุจิบางเซลล์ก็มีโครโมโซม X และบางเซลล์มีโครโมโซม Y
หากอสุจิที่มีโครโมโซม X ปฏิสนธิกับไข่ไซโกตจะมีโครโมโซม XX และพัฒนาเป็นเพศหญิง หากเซลล์อสุจิที่มีโครโมโซม Y ปฏิสนธิกับไข่ไซโกตที่เกิดขึ้นหลังจากการปฏิสนธิจะมีโครโมโซม XY และเป็นเพศชาย