Полово́й диморфи́зм (от ди... и μορφή – форма), различия признаков мужских и женских особей раздельнополых видов; частный случай полиморфизма. Возникновение полового диморфизма у всех видов организмов объясняется действием естественного отбора и полового отбора.

Для одноклеточных животных, например кокцидий и гемоспоридий, характерен половой диморфизм гамет, связанный с разделением функций: крупные малоподвижные женские гаметы обеспечивают развивающуюся зиготу питательными веществами, подвижные мелкие мужские – встречу гамет; у инфузорий-сувоек в период конъюгации «женские» особи – сидячие, а «мужские» – свободноплавающие. У многоклеточных животных половой диморфизм полностью развивается к периоду половой зрелости. Он связан с различиями в строении копулятивных органов, обеспечивающих внутреннее осеменение, а также распространяется на вторичные половые признаки. Различают постоянный и сезонный половой диморфизм. Первый мало зависит или совсем не зависит от климатических условий. Он характерен для многих червей, членистоногих и позвоночных; например, у нематод, дафний, иксодовых клещей и др. самцы значительно мельче самок. Половой диморфизм у самцов бывает связан с приспособлениями для удерживания самки при копуляции (например, присоски на передних ногах жука-плавунца), у самок – с откладыванием яиц (яйцеклад у рогохвостов), выкармливанием детёнышей (млечные железы у млекопитающих). У самок насекомых (в том числе у зимней пяденицы, кокцид) часто редуцированы крылья, а у самцов они хорошо развиты, реже – наоборот. Нередко самцы ярче окрашены, чем самки (многие бабочки-голубянки, птицы и др.), что связано с покровительственной окраской и меньшей подвижностью самок, чаще осуществляющих заботу о потомстве. Проявлением полового диморфизма являются и такие вторичные половые признаки, как «рога» жуков-оленей, бивень самца нарвала, рога многих оленей и др., представляющие оружие для «турнирных боёв» за самку.Примеры диморфизма у животных.Примеры диморфизма у животных.Сезонный половой диморфизм, появляющийся только в период размножения, известен под названием брачного наряда у многих рыб (в частности, яркая расцветка самца у гольяна) и земноводных (развитие гребня и яркой расцветки у самца тритона и др.).

У человека половой диморфизм выражается в более мощном развитии у мужчин скелета и мускулатуры, волосяного покрова на лице и в ряде других признаков, у женщин – в развитии грудных желёз, большей ширине бёдер и др.

У ряда двудомных растений (ивы, эвкоммия и др.) половой диморфизм выражен только в различном строении мужских и женских цветков (в период плодоношения семена развиваются только на женских экземплярах).