Seksuel dimorfisme er forskellen i morfologi mellem mandlige og kvindelige medlemmer af samme art. Seksuel dimorfisme inkluderer forskelle i størrelse, farve eller kropsstruktur mellem kønnene. F.eks. Har den mandlige nordlige kardinal en lys rød fjerdragt, mens kvinden har en dæmpet fjerdragt. Haneløver har en manke, kvindelige løver ikke.
I de fleste tilfælde, når størrelsesforskelle findes mellem han og hun af en art, er det han, der er den største af de to køn. Men i nogle få arter, såsom rovfugle og ugler, er kvinden den største af kønnene, og en sådan størrelsesforskel kaldes omvendt seksuel dimorfisme.
Et temmelig ekstremt tilfælde af omvendt seksuel dimorfisme findes i en art af dybhavssejlerfisk, der kaldes tredobbelt sejler (Cryptopsaras couesii). Den kvindelige tredobbelt sejevæld vokser meget større end hanen og udvikler det karakteristiske illicium, der tjener som lokke til bytte. Hanen, ca. en tiendedel af kvindens størrelse, fastgør sig til kvinden som en parasit.