Cilvēka reproduktīvās sistēmas fizioloģija vīriešiem un sievietēm atšķiras. Abiem dzimumiem reproduktīvās sistēmas fizioloģiju veido ārējie un iekšējie dzimumorgāni un dzimumdziedzeri, taču būtiski atšķiras tas, kas un kur atrodas šie orgāni. Dzimumorgāni ir orgāni un ķermeņa daļas, kas ir nepieciešamas, lai varētu notikt reprodukcija. Dzimumdziedzeri ir orgāni, kas ir atbildīgi par reproduktīvo dzimumšūnu jeb gametu veidošanos.
Vīriešu reproduktīvās sistēmas fizioloģija ietver vairākas ķermeņa daļas un orgānus. Ārējie dzimumorgāni sastāv no dzimumlocekļa un sēklinieku maisiņa. Iekšējie dzimumorgāni galvenokārt atrodas šajās vīriešu ķermeņa daļās un ietver sēkliniekus, epididīmu, asinsvadus, sēklas pūslīšus, urīnizvadkanālu un prostatu. Vīriešu dzimumšūnas jeb spermatozoīdi tiek ražoti sēkliniekos, kas ir vīriešu dzimumdziedzeri.
Lai gan lielākā daļa vīriešu reproduktīvo orgānu atrodas ārējos dzimumorgānos, sievietēm tas tā nav. Sieviešu reproduktīvās sistēmas fizioloģija galvenokārt atrodas vēdera lejasdaļā. Ārējie dzimumorgāni sastāv no kaunuma lūpām un klitora, kas ir ļoti enerģēti seksuālai stimulācijai. Lielākā daļa orgānu ir iekšēji un ietver maksts, dzemdes kaklu, dzemdi, olvadus un olnīcas. Olas jeb olas veidojas mātīšu olnīcās.
Vīriešu un mātīšu reproduktīvās sistēmas fizioloģija atšķiras ne tikai, bet arī process, kurā gametas tiek ražotas un piegādātas reprodukcijas laikā. Spermatoģenēze ir spermatozoīdu veidošanās process sēklinieku sēklinieku kanāliņos, kas turpinās visu vīrieša dzīvi. Kad spermas šūnas ir ražotas, tās nobriest un tiek uzglabātas epididīmā, lai sagatavotos apaugļošanai. Pirms ejakulācijas spermas šūnas tiek sajauktas ar sēklas šķidrumu no prostatas dziedzera un sēklas pūslīšu, lai izveidotu spermu. Ejakulācijas laikā sperma iziet no dzimumlocekļa caur urīnizvadkanālu.
Sievietēm visas olšūnas atrodas no dzimšanas brīža, un visas sievietes dzīves laikā vairs netiks ražotas olšūnas. Sākot no pubertātes, olšūnas sāk nobriest olnīcās, un katru mēnesi no vienas no olnīcām tiek atbrīvota viena nobriedusi olšūna. Tas mainās starp viņiem diviem. Pēc tam tas pārvietojas pa olvadu uz dzemdi. Ja apaugļošanās ar spermatozoīdu nenotiek, menstruāciju laikā olšūna un dzemdes gļotāda tiek izvadīta caur dzemdes kaklu un maksts.