דימורפיזם מיני הוא ההבדל במורפולוגיה בין גברים ונקבות מאותו המין. דימורפיזם מיני כולל הבדלים בגודל, צבע או מבנה גוף בין המינים. לדוגמה, לקרדינל הצפוני הזכרי יש פלומה אדומה בהירה ואילו לנקבה יש פלומה עמומה יותר. אריות זכרים יש רעמה, אריות נקבות לא.
ברוב המקרים, כאשר קיימים הבדלי גודל בין זכר לנקבה של מין, הזכר הוא הגדול ביותר מבין שני המינים. אך אצל כמה מינים, כמו עופות דורסים וינשופים, הנקבה היא הגדולה מבין המינים, ושוני בגודל כזה מכונה דימורפיזם מיני הפוך.
מקרה די קיצוני למדי של דימורפיזם מיני הפוך קיים בסוג של דג מים זווימים עמוקים שנקרא זרעי הכד המשולשת (Cryptopsaras couesii). זרע הזרעים המשולש הנשי גדל בהרבה מהזכר ומפתח את האליציום האופייני המשמש פיתוי לטרף. הזכר, בערך עשירית מגודל הנקבה, מתחבר לנקבה כ- טפיל.