유성생식은 생식의 한 가지 방법으로서 주로 암수라고 하는 두 가지 성별을 이용해서 다음 세대에 자손을 남기는 방법을 말한다. 암수 개체는 감수분열을 통해 각각의 생식세포인 배우자(配偶子: gamete)를 만들고 이 두 배우자가 다시 결합하여 접합자(接合子: zygote)가 된다. 일반적으로 암수라 함은, 이 배우자의 크기와 운동성이 서로 다른 경우를 가리킨다. 즉 배우자가 크고 운동성이 없는 쪽을 난자, 배우자가 작고 운동성이 있는 쪽을 정자라고 하고, 난자를 생산하는 개체를 암컷, 정자를 생산하는 개체를 수컷이라고 한다. 하지만 유성생식을 넓은 의미에서 볼 때는 배우자가 이런 식으로 서로 다른 이형배우자뿐만 아니라 서로 동일한 모양인 동형배우자의 경우에도 유성생식으로 간주한다. 즉 감수분열을 거쳐서 다른 개체와 유전자를 섞는 생식 과정 전체를 일반적으로 유성생식이라고 한다.
유성생식과 생활사
동물 중에서는 유성생식만을 통해서 생식을 하는 경우가 많지만, 사실 전체 생물을 놓고 보면 유성생식과 무성생식을 같이 사용하는 생물이 많다. 단세포 생물에도 유성생식과 비슷한 접합을 하는 효모 같은 생물체가 있어서, 이들은 주위 환경이 좋을 때는 무성생식으로 분열하다가 환경이 나빠지면 유성생식을 통해서 다양한 유전자를 만들어 낸다. 식물은 많은 경우 이러한 방식으로 무성생식을 이용하는 기간이 생활사 중에 존재한다. 바다에 사는 조류나, 이끼 같은 선태식물이나 고사리 같은 양치식물은 무성생식으로 성장하여 포자로 번식하는 기간이 있다. 종자식물도 정확하게 따지면 밑씨, 즉 종자라는 기관이 곧 생식세포가 아니기 때문에 생활사에 무성생식 과정이 있다고 봐야 한다. 또는 잔디의 지하줄기처럼 환경이 좋을 때는 여러 가지 영양생식 방법을 이용하여 무성생식을 하다가 환경이 나빠지면 유성생식을 하기도 한다. 동물의 경우에도 물벼룩이나 일부의 개미처럼 암컷 혼자서 무성생식, 즉 단위생식(또는 단성생식)을 하다가 환경이 나빠지면 유성생식을 하는 경우가 있다. 이 때 유성생식을 하는 생활사를 유성세대, 무성생식을 하는 생활사를 무성세대라고 한다.
유성생식의 장단점
유성생식은 무성생식에 비해서 번잡한 과정을 필요로 하며, 또한 적절한 짝이 없으면 생식을 할 수 없다는 큰 단점을 가진다. 그러나 그럼에도 불구하고 대부분의 생물이 생활사 도중에 유성생식을 가지고 있다는 것은, 유성생식이 무언가 큰 장점을 가지고 있기 때문이라고 추측할 수 있다. 일반적으로 이 장점은 유전자가 매 세대마다 뒤섞임으로써 유전적 다양성을 확보할 수 있는 것이라고 생각된다. 유전적 다양성이 커지면 한 가지 유전자만을 가지고 있는 무성생식 번식에 비해 수많은 유전자를 동시에 가져서, 환경 변화에 따른 적응이 수월하게 된다. 또한 진화의 가능성을 크게 열어 놓을 수 있다는 장점도 있다. 이러한 이유 때문에 많은 생물은 유성생식 과정과 무성생식 과정을 같이 가져서, 환경이 유리한 경우에는 무성생식으로 빠른 증식을 하다가 환경이 불리하게 바뀌게 되면 유성생식을 통해 유전적 다양성을 늘리는 방식으로 행동한다.