胎儿的性别分化是发育的复杂过程，它在孕早期就开始了。性别分化的决定因素在于受精卵的染色体构成情况，即由父母传递的性染色体。如果父亲传递了一个X染色体，母亲传递了一个X染色体，那么胎儿就会是一个女孩；如果父亲传递了一个Y染色体，母亲传递了一个X染色体，那么胎儿就会是一个男孩。
性别分化在受精后的第一个月内开始。在这段时间内，受精卵会分裂成越来越多的细胞，并逐渐进入子宫。当它到达子宫时，它由100多个细胞组成，这些细胞陆续分化成不同的细胞类型，包括成为胚胎的三个原始层：外胚层、中胚层和内胚层。这三个层次都在胚胎的整个发育过程中扮演着重要的角色，法定了不同的组织和器官。这些层次也将决定胎儿的性别。
在第五到第六周，外生殖器开发出来。在胚胎处于较为中性化的状态时，消化生殖道，恶心和吐，不同于卵巢和睾丸的睾丸精巢生殖系统的发展是最初的。如果是一个男胎，精卵会在睾丸精囊中发展成为精子。如果是一个女胎，没事就会发展成为卵子的原始卵母细胞会进入卵巢。
性别分化过程的周数按科学研究的不同而有所不同。总的来说，性别分化在受精后的第一个月开始，大约在孕8周时，男孩和女孩的基本解剖结构就会变得越来越明显，而真正的性别差异会继续发展到婴儿到达出生时。
