Het in bepaalde kenmerken verschillend zijn van de twee geslachten
Mannen en vrouwen verschillen uiteraard in allerlei kenmerken die te maken hebben met seksuele functies, maar de term seksuele dimorfie wordt vooral gebruikt voor kenmerken die niet direct met de voortplanting te maken hebben, zoals lichaamslengte, lichaamsbeharing en skeletkenmerken.
Seksuele dimorfie wordt in de hand gewerkt door seksuele selectie. De mannen zijn dan groter en sterker bewapend (m.n. door grote hoektanden) dan de vrouwen. In de evolutie van de mens is de seksuele dimorfie in lichaamslengte afgenomen, van 30% bij Australopithecus tot nauwelijks 10% bij de moderne mens. Deze afname wordt veelal verklaard door te veronderstellen dat Australopithecus leefde in harems, wat geleidelijk vervangen is door een gezinsverband met sterke paarbinding tussen man en vrouw.
De dimorfie in het bekken (hoek tussen linker en rechter pubis) is een van de meest betrouwbare kenmerken waarmee aan een skelet vastgesteld kan worden of het een man of een vrouw is.
Ook de schedel vertoont seksuele dimorfie, bijvoorbeeld de zwaardere torus supraorbitalis bij de man. Dit is te zien als een gevolg van de vertraagde morfologische ontwikkeling van het embryo die in de evolutie van de mens is opgetreden (neotenie). De ontwikkelingsvertraging is bij de vrouw sterker dan bij de man. De seksuele dimorfie is bij Afrikanen groter dan bij Europeanen en Aziaten.
Ook in de hersenen zijn seksueel dimorfe kernen aanwezig. Qua werking zijn de hersenen zelfs een van de meest seksueel dimorfe organen van het menselijk lichaam. Deze dimorfie ligt ten grondslag aan veel verschillen in gedrag tussen mannen en vrouwen.
