thumb|right|Một số hệ thống xác định giới tính bằng nhiễm sắc thể|400x400px Hệ xác định giới tính (tiếng Anhː Sex-determination system), hay còn gọi là cơ chế xác định giới tính, là tập hợp các cấu trúc, nhân tố và quá trình sinh học quyết định sự hình thành và phát triển giới tính (đực hay cái) của cá thể sinh vật.

Hầu hết các loài sinh vật sinh sản hữu tính có hai giới tính khác biệt là đực và cái. Nếu các cấu trúc, cơ chế sinh học và nhân tố nào khác tham gia hình thành nên tính đực hoặc tính cái của một cơ thể sinh vật, thì hợp lại thành hệ thống xác định giới tính của cơ thể đó.

Nói chung, có nhiều kiểu hệ thống xác định giới tính:

Hệ xác định giới tính theo nhiễm sắc thể, gọi tắt là cơ chế nhiễm sắc thể (chromosomal system) thực chất là cơ chế tổ hợp các nhiễm sắc thể giới tính, cũng gọi là cơ chế di truyền (hình 1). Từ dưới đây, nhiễm sắc thể viết tắt là NST.

Hệ xác định giới tính theo ngoại cảnh (environmental sex determination) gọi tắt là cơ chế môi trường (environmental system), thường là nhiệt độ.

Hệ xác định giới tính do hormone (hormonal sex determination), Đây là cơ chế di truyền. Về sau, các nhà nghiên cứu nhận thấy quá trình xác định giới tính ở các loài và trong sự phát triển cá thể là rất phức tạp. Ví dụ như ở ruồi giấm (hình bên), ở người và ở hầu hết các loài thú.

nhỏ|Sơ đồ minh họa cơ chế NST hình thành chấu chấu cái (XX) và châu chấu đực (XO)

NST giới tính XX/X0

Trong kiểu này, hợp tử mang cặp nhiễm sắc NST XX sẽ phát triển thành giới cái, còn hợp tử mang cặp nhiễm sắc NST XO (chỉ có 1 NST X) sẽ phát triển thành giới đực. Cơ chế này đã được giới thiệu ở nhiều sách giáo khoa và giáo trình cho học sinh, sinh viên.

Hệ đơn bội/lưỡng bội

nhỏ|Cơ chế 2n và n Được gọi là Haplodiploidy phổ biến ở các loài ong, kiến Hymenoptera. Nếu trứng không thụ tinh, thì nở ra cá thể đực đơn bội, chỉ chiếm tỉ lệ rất thấp trong quần thể.

Cơ chế môi trường

nhỏ|Con vích đang bơi ở đáy biển nông. Thường gặp ở bò sát, nhất là các loài rùa. Con vích cái đào hố trên bãi biển, đẻ trứng rồi vùi sâu xuống cát. Ở phía trên hố, khoảng 32 °C thì trứng nở toàn các cá thể cái, ở phía dưới mát hơn, khoảng 26 °C thì trứng nở toàn các cá thể đực.

Trứng của kiến nâu (Formica rufa) ở nhiệt độ < 20 °C thì nở toàn cá thể cái, còn ở nhiệt độ cao hơn (khoảng 25 °C) thì lại nở toàn cá thể đực.