一般來說，胎兒在脫離母體時才能夠根據其外生殖器辨別男女性別。其實，真正的男女之別，在精子和卵子結合成為受精卵的那一刻就已注定。
胎兒在母體中要經過漫長的10個月（大約40周）的分化發育才能來到人間。正常情況下，胚胎發育到8～10周時，男性胎兒出現睾丸並開始分泌雄激素，雄激素使胎兒的外生殖器向男性方麵發展變化；沒有睾丸的胎兒，因缺乏雄激素作用，外生殖器自然而然地朝女性方麵發展。
胎兒出生的時候，外生殖器已經基本成形。青春期，外生殖器迅速地進一步生長發育。男孩出現變聲、喉結和胡須；女孩則出現乳房發育，身體變得豐滿及周期性的月經等第二性征，從而長成真正的男人和女人。
是什麼決定了男性胎兒生成睾丸，而女性胎兒沒有睾丸形成呢？這要從遺傳物質——基因說起。生物之所以能夠代代相傳、繁衍不息，主要是因為有遺傳物質。這些遺傳信息稱為“基因”，而基因存在於細胞的染色體之中。染色體決定個體的特性，隱含著胎兒變男變女的秘密。簡單地講，性染色體核型決定了胎兒是否有睾丸發育。
人類每一個體細胞內均有46條染色體，其中23條來自父親，另外23條來自母親。也就是說，孩子從爸爸媽媽身上各得到50%的遺傳物質。在46條染色體中，隻有2條起決定性別的作用，故被稱為“性染色體”。男性的性染色體為XY，女性為XX。胎兒從母親那兒隻能得到X染色體，從父親那兒可以得到X染色體或者Y染色體。如果得到X染色體，那麼胎兒染色體核型就是46，XX，在胚胎第8周的時候不會出現睾丸發育，將來發育成女性。如果從父親那兒得到的是Y染色體，那麼孩子的染色體類型就是46，XY，在胚胎第8周就可以出現睾丸發育。由此可見，染色體Y決定男性性別，具有Y染色體的人就發育成男性，不具有Y染色的就發育成女性。事實上，孩子從父親那兒得到X或者Y染色體的機會是均等的，所以發育成男性和女性的機會也是一樣的。這種均等分配的原則，使得群體中男女性人數保持均等的狀態。
為什麼有了睾丸，胎兒就朝男性發育，而沒有睾丸，胎兒就朝女性發育呢？主要是因為睾丸能夠分泌雄激素。在胎兒發育8周之前，胎兒體內就預先埋置了2套內生殖器。這兩套內生殖器分別叫“中腎管”和“副中腎管”。其中，前者可以發育成輸卵管、子宮和部分陰道組織，而後者可以發育成附睾、前列腺和輸精管組織。睾丸除了能夠分泌雄激素（主要是睾酮），促進副中腎管發育以外，還會分泌抗苗氏管因子，抑製中腎管的發育。通過這種方式，胎兒選擇了男性的生殖係統，放棄了女性生殖係統。簡單地講，人天生具備有2套生殖係統，染色體核型為46，XY的胎兒通過形成睾丸，選擇了其中的一套。而染色體核型為46，XX的胎兒，則選擇了另一套。有一點需要指出，兩套生殖係統的選擇，隻與雄激素有關，與雌激素沒有關係。有雄激素就走男性化道路，沒有雄激素隻能走女性化道路。走女性化道路不需要雌激素的參與。
胎兒的外生殖器和尿道，在妊娠的第8周開始形成，在第15周完全形成。