Seksuaalne dimorfism on morfoloogia erinevus sama liigi isaste ja naissoost liikmete vahel. Seksuaalne dimorfism hõlmab sugude erinevusi suuruses, värvuses või kehaehituses. Näiteks isasel põhjakardinalil on erkpunane sulestik, emasel aga tuhmim sulestik. Isastel lõvidel on maneer, emastel lõvil mitte.
Enamasti, kui liigi isas- ja emasloomade vahel on suuruseerinevusi, on suurem osa kahest soost mees. Kuid mõnedes liikides, nagu röövlinnud ja öökullid, on emasloom suurem sugupool ja sellist suuruste erinevust nimetatakse tagurlikuks seksuaalseks dimorfismiks.
Üks küllaltki äärmuslik vastupidise seksuaalse dimorfismi juhtum on olemas süvamere anglerfishi liigil, mida nimetatakse kolmekordseteks merivilladeks (Cryptopsaras couesii). Emane kolmekordne seadevili kasvab isasest palju suuremaks ja arendab välja iseloomuliku illitsiumi, mis toimib saagiks. Emane, umbes kümnendiku suurune emane, kinnitub emasloomale a parasiit.