胎儿性别分化是指在胎儿发育过程中，由卵细胞和精子结合形成的受精卵经过一系列的细胞分裂、增生和分化等生物学过程后，最终定型成男性或女性的过程。
人类的胎儿性别分化与生殖器官的形成密切相关。在胚胎发育的第6~7周，受精卵形成了胚盘，然后在其上面出现了三个胚层：内胚层、中胚层和外胚层。随后，内胚层发展为胚胎的基本体系，包括发育成胚胎和胎盘的某些组织和器官，如神经系统、心血管系统、呼吸系统和生殖系统等。
在胎儿的第5周，生殖腺（卵巢或睾丸）开始形成。在这一过程中，性染色体的存在及其与性别分化的相关性质至关重要。性染色体包含X和Y两种类型，其中X染色体是由母亲传递给所有子女的，而Y染色体仅由父亲传递给其儿子。
如果受精卵带有X和X染色体，将发育为女性； 如果受精卵带有一个X染色体和一个Y染色体，将发育为男性。这种定向性和特异性使得胎儿性别分化成为一个高度调控的过程，具有严格的时间窗口和机制。
总的来说，胎儿性别分化是一个复杂的过程，涉及到多个细胞和器官系统的互动，由基因、激素和其他因素共同调控。该过程的理解可以为预测和识别某些性别相关疾病提供基础。
