Il processo di fertilizzazione è il processo in cui cellule sessuali specializzate, note come gameti maschili e femminili, si uniscono per formare una nuova cellula, nota come zigote. La cellula fecondata si sviluppa quindi in una nuova progenie con il proprio set di materiale genetico. Il materiale genetico della prole combina i geni dei due donatori e questo porta alla variazione genetica, un aspetto importante della sopravvivenza in una popolazione.
La fecondazione può avvenire attraverso due meccanismi. Il primo è esterno dove le uova sono fecondate all'esterno del corpo, e il secondo meccanismo è interno, con le uova fecondate all'interno del corpo dell'organismo. La fertilizzazione esterna si verifica principalmente in ambienti umidi e richiede che i due organismi scarichino i loro gameti nei loro immediati dintorni. Nelle concimazioni interne, gli organismi hanno parti del corpo specializzate per salvaguardare l'uovo in via di sviluppo.
Sebbene la fertilizzazione sia necessaria per gli organismi che si riproducono sessualmente, alcuni organismi non hanno bisogno di fertilizzazione per riprodursi. Questa è chiamata riproduzione asessuata. Nella riproduzione asessuata, un organismo si riproduce creando un clone di se stesso attraverso la mitosi, un processo di divisione cellulare, senza necessità di fertilizzazione.
Negli organismi bisessuali, la riproduzione sessuale si verifica quando gameti maschili e femminili da un singolo organismo si fondono. Questo è noto come autofecondazione ed è comune in molte piante da fiore, invertebrati e protozoi.