Sexuálny dimorfizmus je rozdiel v morfológii medzi mužskými a ženskými členmi toho istého druhu. Sexuálny dimorfizmus zahŕňa rozdiely vo veľkosti, sfarbení alebo štruktúre tela medzi pohlaviami. Napríklad mužský severný kardinál má jasne červené perie, zatiaľ čo žena má matnejšie perie. Mužské levy majú hrivu, ženské levy nemajú.
Vo väčšine prípadov, keď existujú rozdiely vo veľkosti medzi samcom a samicou druhu, je to väčšie z oboch pohlaví. Ale u niekoľkých druhov, ako sú dravé vtáky a sovy, je žena väčšia z pohlaví a taký rozdiel vo veľkosti sa označuje ako reverzný sexuálny dimorfizmus.
Jeden pomerne extrémny prípad reverzného sexuálneho dimorfizmu existuje u druhu hlbokomorských čertovitých, ktorý sa nazýva trojprstý seadevils (Cryptopsaras couesii). Samica trojlístka rastie oveľa viac ako samec a rozvíja charakteristickú ilúziu, ktorá slúži ako lákavá návnada. Samec, asi jedna desatina veľkosti ženy, sa k nej pripája ako a parazit.