Dymorfizm płciowy, różnice w wyglądzie samców i samic tego samego gatunku, takie jak kolor, kształt, wielkość i struktura, które są spowodowane przez dziedziczenie jednego lub drugiego wzorca płciowego w materiale genetycznym.
Różnice mogą być skrajne, jak w adaptacjach do selekcji płciowej widocznych w egzotycznych piórach i kolorach samca rajskiego ptaka (rodzina Paradisaeidae) lub w adaptacjach ochronnych, których przykładem są wielkie rozmiary i ogromne kły samca pawiana (Papio). Wiele ptaków wykazuje przynajmniej pewien dymorfizm w kolorze, samica jest tajemniczo ubarwiona, aby pozostać w gnieździe, podczas gdy bardziej kolorowy samiec przejawia się w zalotach i zachowaniach terytorialnych. Jaszczurka górska (Sceloporus jarrovi) ma dymorfizm płciowy w zwyczajach żywieniowych: samce i samice tej samej wielkości szukają ofiar o różnej wielkości.
Mogą wystąpić wyraźne różnice w wielkości między płciami. Na przykład samce pawianów są ponad dwa razy większe od samic, a samce lwów morskich północnych lub Steller (Eumetopias jubatus) ważą około 1000 kg (2200 funtów), czyli około trzy razy więcej niż samice.
U kilku gatunków ssaków samice są zwykle większe niż samce. To samo dotyczy wielu kręgowców innych niż ssaki i wielu bezkręgowców.