O dimorfismo sexual é a diferença na morfologia entre membros masculinos e femininos da mesma espécie. O dimorfismo sexual inclui diferenças de tamanho, coloração ou estrutura corporal entre os sexos. Por exemplo, o cardeal do norte masculino tem uma plumagem vermelha brilhante, enquanto a fêmea tem uma plumagem mais maçante. Leões machos têm juba, leões fêmeas não.
Na maioria dos casos, quando existem diferenças de tamanho entre o macho e a fêmea de uma espécie, é o macho que é o maior dos dois sexos. Mas em algumas espécies, como aves de rapina e corujas, a fêmea é o maior dos sexos e essa diferença de tamanho é chamada de dimorfismo sexual reverso.
Um caso bastante extremo de dimorfismo sexual reverso existe em uma espécie de tamboril de águas profundas denominada trevas de triplewart (Cryptopsaras couesii). O demônio feminino de três pontas cresce muito mais que o masculino e desenvolve o illicium característico que serve como um atrativo para a caça. O macho, com cerca de um décimo do tamanho da fêmea, se liga à fêmea como um parasita.