定義
兩性異形是指同一物種的不同性別之間的外表有顯著的分別。包括體型、顏色、用作求偶或打鬥的身體器官，如：裝飾羽毛、鹿角、犄角和獠牙等。
理論
異化程度越高，單一性別的缺點便越多，逼使生物跟異性結合，以彌補缺點，加速生育。
一些生物學家提出一個物種兩性異形的程度是和父親參與養育孩子的程度成反比。高度兩性相異的物種，如雉雞，養育後代的工作都是由母雉雞負責，公雉雞是沒有參與養育的。這可以解釋為何人類的兩性異形情形相對地少，因為人類父親養育幼子的比例是靈長類中最高的。
在提出的兩性之間的區別之中是兩性相異行為， 特別是兩性競爭（同性之間和異性之間）和短、長期性戰略（David, M Buss 2007）。但是，在這些行為上在兩性之間有很大的程度的交疊。
人類的兩性異形
人類的兩性異形一直存有爭論，尤其是在精神上的能力和心理上的性別角色方面。
男女之間明顯差別包括生育的角色、所有關於生殖的特徵，尤其是內分泌系統和它在生理上和行為上的影響。
這些無可爭議的兩性差異包括生殖腺、性器官，乳房和毛髮的差異。
青春期的男性比女性的新陳代謝率約高 6%，而成年的男性則比同年女性約高10%。女性傾向將能量轉化為脂肪，男性傾向將能量轉化為肌肉和可轉化的能量儲備。一般而言，一個18歲男性比一個同年的女性比較，上半身的肌肉約重50%，下半身的肌肉約重10-15%。而男性的骨骼和筋腱的密度和硬度均較高。
男性比女性散熱較快；是因為男性的汗腺較發達，而女性的皮下脂肪較厚，有較好的絕緣功效。所以女性的耐冷能力較高，對額外持久力的活動有較好表現。然而相對衝刺性活動，兩性在持久力活動的能力方面的差距較小。 一般而言，男性有較粗的氣管和支氣管，肺容量高30%。亦有較大心臟，紅血球數量多10%，高血紅素，因此攜氧量較高。較多流動凝血因子（維生素K，凝血因子II和血小板）。這些因素令男性有更快傷口回復和耐痛能力。
數學能力及性別
差異一般人常認為數學能力會因為性別不同而有差異。男性通常被認為在數學方面的表現會比女性好。有兩個領域被認為有這種差異：
1. 一般男性的數學技術比女性好
2. 男性的數學能力比較多樣化，表示他們很可能比女性的理解能力高。
第二個說法的爭議性相當高。
在工程師等以數學為基礎的職業里，女性與男性的從業人數有相當大的差距。 因為這些事業會要求數學能力顯著高於一般人的人。有性別引起的技能差異比一般的高。所以，當討論女性在工程事業上的數量的時候，比較一般水平並非十分有用，而且應該比較女性工程師在女性當中的比例而非比較男、女工程師的比例。
有很多理論解釋性別所造成的數學能力差距。有些研究者認為是環境造成。例如，由家庭與學校中，有性別偏見的教育或者其他社會上的影響所造成的。有些認為這個差距是由性別特徵(characteristic) 所造成。另外有些則認為基因所造成的影響不該被忽略。這部分目前仍未有定論。
智力測驗（例如Differential Aptitude Test,DAT）里提供了證據。在機械推理上，12年級的男生在智力測驗上取得的分數，幾乎比女生的分數高出 9/10 個標準差。 (Lupkowski, 1992).
解釋差異的理論性別特徵
性別特徵差別是其中一個理論以解釋男性的數學表現較好的原因。男性被視為有更高的自尊，而女性則沒有這么自信。
年幼學習數學，男性會相信他們能夠做到好，而事實上他們的能力並非和女性相差很遠(Leonard, 1995)。對數學有這個程度的自信、動機和興趣，帶來數學能力的差異(Manning, 1998)。
有偏見的教育
另外，有人相信是有偏見的教育造成此差異。偏見教育的例子如，一個女子在測驗里和男子取得相同的分數，其等級卻較低。該女子的教授認為女子不屬於其範疇(Isaacson, 1990)。另一個例子是就算女孩的想法和男孩一樣多，老師往往較多叫喚男孩。Leder (1990)指出：“男人比女人得到的認同、讚賞、鼓勵和正面回應明顯較多。”女性亦傾向放較多心力於語言上，而數學則較少，因為她們受刻板印象影響，認為她們不會在數學方面有成就。刻板印象認為男人能作較好的數學家、科學家或工程師，這些想法同樣在女人的腦袋內，不鼓勵她研究數學。
