Seksuālais dimorfisms ir termins, kas apraksta ar dzimumu saistītās fiziskās atšķirības, kas bieži pastāv dažādās dzīvnieku sugās. Eksperti ir noskaidrojuši, ka šīs variācijas pastāv daudzu dažādu iemeslu dēļ, no kuriem daži ir balstīti uz seksuālo reprodukciju, bet citi ir balstīti uz dzimumu praktiskajām lomām dažādās sociālajās struktūrās. Seksuālais dimorfisms var izpausties dažādos veidos, tostarp lieluma atšķirības, krāsas izmaiņas vai pamatformas izmaiņas. Ievērojami piemēri ir lauvas tēviņa krēpes vai acīmredzamās lieluma un formas atšķirības starp cilvēku dzimumiem.
Seksuālais dimorfisms var pastāvēt dažādos veidos visā dzīvnieku valstībā. Dažus no tiem var uzskatīt par diezgan acīmredzamiem, savukārt citi bieži ir ļoti smalki, un tiem, kas nav eksperti, tos var būt grūti pamanīt, veicot vienkāršu vizuālu identificēšanu. Piemēram, seksuālais dimorfisms var būt kaut kas salīdzinoši viegli pamanāms, piemēram, krasas atšķirības kažokādas krāsā, vai arī tas var būt kaut kas ļoti grūti pamanāms, piemēram, atšķirība starp uzacu izciļņiem. Dažiem dzīvniekiem dzimumi izskatās tik līdzīgi, ka pat eksperti nevar atšķirt dzīvnieku, īpaši rūpīgi nepārbaudot dzīvnieku vai neveicot tam testus.
Viena no visbiežāk novērotajām seksuālā dimorfisma formām ir lieluma atšķirība starp dzimumiem. Tēviņi parasti ir lielāki par mātītēm, un tas jo īpaši attiecas uz dažāda veida zīdītājiem. Tomēr ir izņēmumi, un gadījumos, kad mātītes ir lielākas, patiesībā situācijai ir īpašs termins: apgrieztais seksuālais dimorfisms. Daži no spilgtākajiem piemēriem parasti ir sastopami starp konkrētiem putniem un noteiktu veidu kukaiņiem.
Daudzos gadījumos seksuālais dimorfisms galvenokārt pastāv, lai kalpotu kā palīglīdzeklis identificēšanai vai seksuālās pievilcības veicināšanai. Piemēram, pāvam spilgtais astes apspalvojums palīdz tēviņam nodrošināt sev pāri. Citos dzīvniekos šāda veida pievilcību var radīt izmaiņas pamata formā vai pat papildu ķermeņa daļa, kas vizuāli izceļas.
Ir arī gadījumi, kad seksuālais dimorfisms galvenokārt pastāv praktisku iemeslu dēļ. Piemēram, dažās sugās sociālā struktūra nosaka dzimumiem dažādas lomas. Dažreiz vīrietim vai sievietei būs īpašs darbs, kas prasa īpašu fizisko īpašību. Lauvas krēpes parasti ir labs piemērs šādai atšķirībai. Lauvas sociālajā vidē tēviņi parasti cīnās ar citiem tēviņiem, lai aizsargātu lepnumu, un krēpes kalpo tam, lai tēviņš izskatās lielāks, kā arī palīdz aizsargāt rīkli cīņas laikā.