Полова́я систе́ма, совокупность органов и структур, обеспечивающих процесс полового размножения у многоклеточных животных и человека. В состав половой системы входят: половые железы, протоки (яйцеводы и семяпроводы), дополнительные структуры (формируют яйцевые оболочки, запасы желтка для питания зародыша, физиологическую среду для оплодотворения и т. п.), копулятивные органы, структуры, сохраняющие сперму после внутреннего осеменения (семяприёмники, семенные сумки), органы, служащие местом развития зародышей при живорождении (например, матка). Дифференциация органов половой системы происходила у разных типов животных независимо и различными путями.

Схема строения женской половой системы.Схема строения женской половой системы.

У пластинчатых, губок и некоторых ресничных червей ещё нет локализованных гонад и половые клетки рассеяны в мезоглее; сперматозоиды выводятся во внешнюю среду через разрыв стенки тела, устьевое (у губок) или ротовое (у ресничных червей) отверстие, попадая затем в организм самки с током воды через входные поры (у губок) или через покровы тела (у ресничных червей). У кишечнополостных гонады образуются в энтодерме (у гидроидных в эктодерме); половые протоки отсутствуют, и сперматозоиды выводятся через разрывы стенок гонад и ротовое отверстие. Многие плоские черви обладают сложной гермафродитной половой системой, включающей половые протоки, разнообразные дополнительные и копулятивные органы. У кольчатых червей, водных членистоногих, онихофор, моллюсков, сипункулид, эхиурид, мшанок, плеченогих, щетинкочелюстных, погонофор и вторичноротых половые железы развиваются из мезодермальных зачатков в стенках, ограничивающих целом (вторичную полость тела). Яйца и сперматозоиды через разрыв стенки гонады выводятся в цело́м, а затем через выводные канальцы – целомодукты (не имеют непосредственного соединения с гонадами) во внешнюю среду. Значительные усложнения в строении половой системы связаны с появлением гермафродитизма и внутреннего оплодотворения у большинства плоских червей и некоторых групп моллюсков, а также с переходом к наземной жизни (паукообразные, насекомые, позвоночные). У многих кольчатых червей и большей части позвоночных в процессе развития возникает связь половой системы с выделительной системой, в результате чего, например у позвоночных, развивается единая мочеполовая система. У большинства позвоночных половые продукты самцов выводятся из семенников в вольфов канал. У самок яйцеклетки сначала попадают в полость тела, а затем улавливаются воронкой (нефростомом) головной почки (пронефроса) и по мюллерову каналу, являющемуся яйцеводом, выводятся в клоаку или в мочеполовой синус. Исключение составляют круглоротые (половые продукты выводятся из полости тела через половые поры) и костистые рыбы (яйцевод образован выростом яичника). У самок млекопитающих средние отделы яйцеводов образуют матку, а задние – влагалище. У самцов большинства млекопитающих семенники вынесены из брюшной полости в небольшое выпячивание стенки тела – мошонку.