胎儿的性别是在受精卵形成后就已经决定的，但最初的受精卵中并没有性染色体。通常情况下，女性的卵子只有X染色体，而男性的精子则包含X和Y染色体。当精子和卵子结合后，即形成了受精卵。如果精子携带X染色体与卵子结合，则形成女性胎儿；如果精子携带Y染色体则形成男性胎儿。
大多数胎儿的性别在受精后的第7天左右确定，当受精卵进入子宫时，它也进入了分化发育的阶段。约在8-10天后，受精卵落脚子宫内壁，并形成囊胚。在此时，如果有Y染色体的精子成功结合了卵子，那么囊胚的染色体会产生变化，一个内向的区域开始形成了睾丸的分化，这将在16周左右完成。这个过程会让胚胎盘细胞释放出在女性胚胎子宫中存在的人类绒毛膜促性腺激素（hCG）。hCG在母体尿液中就可以检测出彩超和其他的胎儿筛查中就会使用到这种方法。如果没有精子带有Y染色体，极有可能的情况就是，仍然是一个囊胚，卵子也仍然是X染色体，产生了一个X的染色体。
胎儿性别的成型需要一定的时间，因此不同的文献中对于性别成型时期的说法也没完全相同。基本的认知是，在怀孕的第12-16周之间，胎儿的生殖器官完成了发育和形成，能够通过B超来看出胎儿的性别。此时，若成型正常，男孩胎儿已经有了阴茎和睾丸，女孩胎儿则有了子宫、阴道和卵巢。而除此之外，许多因素也可能影响胎儿性别形成，如年龄和遗传基因等。
最后要提醒的是，在现代技术方面，我们已经可以通过基因检测等手段，甚至可以在受精前进行性别的筛查和选择，但这种基因检测涉及伦理道德等方面，应该是应该慎重考虑的。
