A reprodução sexuada é uma forma de reprodução que é realizada por meio da fusão de dois tipos de células reprodutoras especializadas, chamadas gâmetas. Nos animais, essas células especializadas são o óvulo e o espermatozoide.

Os gâmetas são células haploides que se formam nas gónadas por meiose. Quando se dá a fecundação, também ocorre outro fenómeno - a cariogamia - que consiste na fusão dos núcleos dos dois gâmetas.

Depois que estes processos ocorrerem, forma-se o ovo (célula ovo) ou zigoto que, por mitoses sucessivas, vai originar um novo indivíduo.

As espécies sexuadas são mais variáveis. Logo, um mínimo de tipos genéticos de uma mesma população podem adaptar-se às diferentes condições flutuantes, provendo uma chance maior para a continuação da população; ou até mesmo da sua espécie. Em geral, as espécies sexuadas são melhor adaptadas a ambientes novos e sob influência de mudanças abruptas.

A reprodução sexuada está relacionada com a meiose e a fecundação. Por meiose, o número diploide de cromossomas é reduzido à metade (n — haploide); e pela fecundação, restabelece-se o número 2n (diploide) típico da espécie. Dessa maneira, ocorrem a troca e a mistura de material genético entre indivíduos de uma população, aumentando a variabilidade genética.

A vantagem da reprodução sexuada é que ocorrerá "diluição" das características parentais entre os descendentes, o que acarretará uma maior heterogeneidade. Isso é bom para aumentar as chances de sobrevivência dos organismos em caso de estresse ambiental. Assim, há chances de que, nesta diluição, ameaças parasitárias ou no próprio material genético dos progenitores seja superada. No entanto, experimentos demonstraram que a vantagem em sobrevivência de indivíduos gerados por reprodução sexuada não foi maior do que a de indivíduos gerados de forma assexuada.

Como já foi abordado, a meiose é um tipo especial de divisão celular, que tem como objetivo a produção de gâmetas. Por isso, a meiose ocorre em tecidos especiais. Estes tecidos denominam-se gametângios.

Ao contrário do que sucede com os animais, em que os gâmetas se formam por meiose a partir das células das gónadas, nas plantas raramente resultam diretamente da meiose. Geralmente, a meiose origina esporos. Neste caso, ocorre em estruturas denominadas esporângios.

Os tipos de plantas que fazem esse tipo de reprodução são, principalmente, as gimnospermas, plantas que conseguem produzir sementes, mas não conseguem produzir frutos.