Seksueel dimorfisme is het verschil in morfologie tussen mannelijke en vrouwelijke leden van dezelfde soort. Seksueel dimorfisme omvat verschillen in grootte, kleur of lichaamsstructuur tussen de geslachten. De mannelijke noordelijke kardinaal heeft bijvoorbeeld een felrood verenkleed terwijl het vrouwtje een doffer verenkleed heeft. Mannetjesleeuwen hebben manen, vrouwtjesleeuwen niet.
In de meeste gevallen, wanneer er verschillen in grootte bestaan tussen het mannetje en het vrouwtje van een soort, is het mannetje het grootste van de twee geslachten. Maar bij enkele soorten, zoals roofvogels en uilen, is het vrouwtje de grootste van de geslachten en wordt een dergelijk grootteverschil omgekeerd seksueel dimorfisme genoemd.
Een tamelijk extreem geval van omgekeerd seksueel dimorfisme bestaat bij een soort diepwater zeeduivel genaamd de triplewart seadevils (Cryptopsaras couesii). De vrouwelijke triplewart seadevil wordt veel groter dan de man en ontwikkelt het karakteristieke illicium dat dienst doet als prooi. Het mannetje, ongeveer een tiende van de grootte van het vrouwtje, hecht zich aan het vrouwtje als een
parasiet.