動物的性別決定機制 (sex determination mechanism) 是多樣化的，很多物種的性別決定主要是受遺傳控制，只有少數物種是受到環境因子影響。目前已知的基因中，有許多是與性別演化相關的調控基因。在20世紀就已經證明人類的性別是由染色體所控制，就像其他的哺乳動物，人類有一種雄性異型配子之性別決定系統 (heterogametic males system)，即在人類的Y染色體上，具有雄性的性別決定基因SRY。研究發現，SRY基因屬於XX-XY (heterogametic males XX-XY system) 系統的一員，同時也被認定是哺乳動物性別分化的起始基因之一，雖然不是決定性別的單一因子，卻在哺乳動物的性別扮演重要的角色。有些物種如鳥類，已知因不具SRY基因，有別於哺乳動物的XY性別決定系統，而是受體染色體 (autosome) 上的WZ母系遺傳系統 (heterogametic females WZ-ZZ system) 之影響來決定性別。有趣的是，銜接哺乳動物及鳥類之遺傳演化系統是存在的。例如鴨嘴獸 (duck-billed) 係屬於單孔有袋類之生物，其染色體是由5個X染色體及5個Y染色體所組成，X染色體中有一個和人類的X染色體雷同，而另一個則和鳥類的Z染色體類似。母系遺傳系統除了鳥類，也見於魚類和昆蟲 (如蝴蝶、蛾) 的性別分化上，在此系統雄性的表示方法為ZZ，雌性的表示法為WZ。染色觀察的結果，Z染色體通常比其他染色體大。