El dimorfisme sexual és la diferència de formes, colors i mides que hi ha entre mascles i femelles d'una mateixa espècie. Es produeix en molts eucariotes en major o menor grau, especialment entre els animals. En algunes espècies, com és el cas de la majoria de rapinyaires, rèptils i aranyes, les femelles són les més grans, a diferència dels mamífers, on la majoria de vegades és el mascle qui té una mida més gran.
En el cas dels ocells és molt comú parlar de dimorfisme sexual per a referir-se només al plomatge. Normalment, els mascles presenten un plomatge més cridaner que el de les femelles. El plomatge acostuma a tenir dimorfisme estacional: mascles i femelles tenen un plomatge diferent durant l'estació reproductiva i durant l'estació hivernal o no reproductiva. Aquests plomatges són comuns en aus migratòries. Darwin proposà la selecció sexual com el fenomen que origina aquest dimorfisme sexual.[1]
També es dona el cas en què individus del mateix sexe tenen diferents aspectes; això s'anomena polimorfisme sexual.