Le sexe et la reproduction sont deux processus distincts et qui peuvent être séparés:

la reproduction consiste en la création de nouveaux individus;

le sexe consiste en la combinaison de gènes de deux individus différents en un nouvel arrangement.

La reproduction en l'absence de sexe est fréquente chez les unicellulaires, chez qui se confondent reproduction et division cellulaire. Le mécanisme de la mitose équationnelle assure en principe la transmission conforme de l'information génétique, les nouveaux individus étant identiques à leurs prédécesseurs. Certains organismes pluricellulaires se reproduisent également par un simple processus de mitoses successives suivies d'une fragmentention de l'organisme parental, le fragment détaché du parent constituant le nouvel individu: il s'agit du bouturage chez les plantes, du bourgeonnement ou de la scissiparité chez les animaux. Dans la reproduction non sexuée il n'y a pas de brassage de gènes.

Le sexe sans la reproduction se retrouve communément chez les unicellulaires. Les bactéries transfèrent des gènes d'un individu à l'autre par des piliers sexuels sans qu'il y ait reproduction. Les protozoaires en font de même par conjugaison. En permettant le brassage des caractères héréditaires, la sexualisation a introduit la notion de variation dans l'espèce, favorisant ainsi les phénomènes d'évolution.

L'union des deux processus distincts, sexe et reproduction, en reproduction sexuée se rencontre pour la première fois chez certains eukaryotes unicellulaires, tel Chlamydomonas. Les individus sont morphologiquement identiques (pas de mâles et de femelles) et haploïdes. Quand deux individus se rencontrent, disons un + et un -, ils joignent leurs cytoplasmes et leurs noyaux pour former un zygote diploïde, seul stade diploïde du cycle cellulaire. Le zygote subit une méiose pour former quatre nouvelles Chlamydomonas haploïdes. Il s'agit d'une reproduction, car plusieurs nouveaux individus sont formés, sexuée, car il y a réarrangement des chromosomes lors de la méiose.

Dans ces premières tentatives de reproduction sexuée chez des unicellulaires, deux avancements ont été accomplis:

- la méiose: le complément diploïde des chromosomes est réduit à l'état haploïde

- la formation d'un tube de fertilisation, grâce à la polymérisation de la protéine actine, mécanisme qui permettra la reconnaissance et la fusion du spermatozoïde et de l'oeuf chez les pluricellulaires sexués.

Les organismes pluricellulaires ont pour la plupart adopté la voie de la reproduction sexuée. Ils se constituent à partir d'une cellule diploïde initiale, le zygote, par une succession de mitoses équationnelles. Ce processus conduit à l'établissement d'une communauté formée, d'une part, d'un grand nombre de cellules diploïdes qui sont spécialisées morphologiquement et fonctionnellement: la lignée somatique, et, d'autre part, d'un autre type cellulaire diploïde qui évolue de façon particulière: la lignée germinale. Au terme de leur évolution, les cellules de la lignée germinale entreprennent la méiose et donnent naissance à des cellules haploïdes spécialisées en vue de la reproduction: les gamètes. L'union des gamètes mâle et femelle, la fécondation, conduit à la formation du zygote diploïde, qui est à l'origine d'un nouvel organisme.

Le cycle vital des métazoaires comprend trois phases principales:

phase progressive: qui elle-même comprend trois étapes importantes:

- pro-ontogenèse ou progenèse: qui inclut

- gamétogenèse: formation des gamètes: soit spermatogenèse soit ovogenèse

- fécondation: union des gamètes mâle et femelle donnant le zygote.

- embryogenèse: le développement embryonnaire comme tel, qui comprend:

- segmentation: série de mitoses qui résulte en la formation de la blastula

- gastrulation: mouvements morphogénétiques des cellules de la blastula (blastomères) résultant en l'établissement des trois feuillets fondamentaux: endoderme, ectoderme, mésoderme.

- organogenèse: division, réorganisation et migration des cellules des trois feuillets pour former les organes. La plupart des organes contiennent des cellules provenant de plus d'un feuillet.

- croissance: période davantage caractérisée par une augmentation volumétrique des composantes de l'animal (et de l'animal entier) que par la formation de nouvelles structures. Dans cette période s'accomplit aussi la maturation des fonctions.

phase adulte: arrêt général de la croissance, maintien de l'organisme

phase sénile: vieillissement de l'organisme, dégénérescence et mort éventuelle.