一般来说，胎儿在脱离母体时才能够根据其外生殖器辨别男女性别。其实，真正的男女之别，在精子和卵子结合成为受精卵的那一刻就已注定。
胎儿在母体中要经过漫长的10个月（大约40周）的分化发育才能来到人间。正常情况下，胚胎发育到8～10周时，男性胎儿出现睾丸并开始分泌雄激素，雄激素使胎儿的外生殖器向男性方面发展变化；没有睾丸的胎儿，因缺乏雄激素作用，外生殖器自然而然地朝女性方面发展。
胎儿出生的时候，外生殖器已经基本成形。青春期，外生殖器迅速地进一步生长发育。男孩出现变声、喉结和胡须；女孩则出现乳房发育，身体变得丰满及周期性的月经等第二性征，从而长成真正的男人和女人。
是什么决定了男性胎儿生成睾丸，而女性胎儿没有睾丸形成呢？这要从遗传物质——基因说起。生物之所以能够代代相传、繁衍不息，主要是因为有遗传物质。这些遗传信息称为“基因”，而基因存在于细胞的染色体之中。染色体决定个体的特性，隐含着胎儿变男变女的秘密。简单地讲，性染色体核型决定了胎儿是否有睾丸发育。
人类每一个体细胞内均有46条染色体，其中23条来自父亲，另外23条来自母亲。也就是说，孩子从爸爸妈妈身上各得到50%的遗传物质。在46条染色体中，只有2条起决定性别的作用，故被称为“性染色体”。男性的性染色体为XY，女性为XX。胎儿从母亲那儿只能得到X染色体，从父亲那儿可以得到X染色体或者Y染色体。如果得到X染色体，那么胎儿染色体核型就是46，XX，在胚胎第8周的时候不会出现睾丸发育，将来发育成女性。如果从父亲那儿得到的是Y染色体，那么孩子的染色体类型就是46，XY，在胚胎第8周就可以出现睾丸发育。由此可见，染色体Y决定男性性别，具有Y染色体的人就发育成男性，不具有Y染色的就发育成女性。事实上，孩子从父亲那儿得到X或者Y染色体的机会是均等的，所以发育成男性和女性的机会也是一样的。这种均等分配的原则，使得群体中男女性人数保持均等的状态。
为什么有了睾丸，胎儿就朝男性发育，而没有睾丸，胎儿就朝女性发育呢？主要是因为睾丸能够分泌雄激素。在胎儿发育8周之前，胎儿体内就预先埋置了2套内生殖器。这两套内生殖器分别叫“中肾管”和“副中肾管”。其中，前者可以发育成输卵管、子宫和部分阴道组织，而后者可以发育成附睾、前列腺和输精管组织。睾丸除了能够分泌雄激素（主要是睾酮），促进副中肾管发育以外，还会分泌抗苗氏管因子，抑制中肾管的发育。通过这种方式，胎儿选择了男性的生殖系统，放弃了女性生殖系统。简单地讲，人天生具备有2套生殖系统，染色体核型为46，XY的胎儿通过形成睾丸，选择了其中的一套。而染色体核型为46，XX的胎儿，则选择了另一套。有一点需要指出，两套生殖系统的选择，只与雄激素有关，与雌激素没有关系。有雄激素就走男性化道路，没有雄激素只能走女性化道路。走女性化道路不需要雌激素的参与。
胎儿的外生殖器和尿道，在妊娠的第8周开始形成，在第15周完全形成。
