La reproduction sexuée implique la participation de deux organismes parentaux de même espèce, de sexes différents. Ce mode de reproduction fait intervenir l'union de deux gamètes, mâle et femelle. D'une génération à l'autre, chez les organismes à reproduction sexuée, il y a alternance entre une phase où les cellules sont à l'état haploïde (un lot de n chromosomes) et une phase où les cellules sont à l'état diploïde (2 lots de n chromosomes, soit 2n chromosomes). Le passage d'un état à l'autre s'effectue à travers deux processus essentiels :

la fécondation, suivie de la caryogamie, va donner une cellule diploïde, l'oeuf ou zygote, qui, selon les organismes va ou non se multiplier par reproduction végétative ;

l'autre événement important est la méiose, processus de division cellulaire particulier à certaines cellules diploïdes, qui permet d'obtenir quatre cellules haploïdes à partir d'une cellule diploïde.

Contrairement à la reproduction végétative, simple phénomène de multiplication cellulaire qui, à partir d'une même cellule originelle, produit un clone de cellules qui sont toutes identiques, aux mutations près, la reproduction sexuée est source d'un brassage génétique en permettant l'apparition, chez les descendants, de nouvelles combinaisons des gènes des parents dans un croisement.