Deux organismes font partie de la même espèce s'ils sont capables de se reproduire. Deux organismes qui se ressemblent mais ne peuvent pas se reproduire ensemble ne sont pas en réalité la même espèce. Par exemple, les alouettes de l'Est et de l'Ouest semblent presque identiques mais sont incapables de se reproduire; ce sont donc deux espèces différentes.
La définition du métissage des espèces est appelée le concept d'espèce biologique en science. Il y a des organismes qui ont l'air très différents mais qui sont toujours la même espèce. Les fourmis Pheidole barbata peuvent sembler différentes en raison de leurs rôles au sein de la colonie, mais elles sont toujours capables de se reproduire en tant qu'espèce.
Certaines situations dans la nature posent des difficultés pour le concept d'espèce biologique, comme les organismes asexués et les organismes qui produisent occasionnellement des hybrides. La définition pose également des problèmes pour certaines plantes à reproduction fréquente comme les orchidées. Certaines espèces d'orchidées sont capables de se croiser avec un grand nombre de plantes non orchidées, brouillant ainsi la distinction entre les espèces.
Bien que le concept d'espèce biologique soit le point de vue le plus répandu dans la science depuis 2015, d'autres définitions des espèces sont toujours applicables dans certains cas. Le concept d'espèce morphologique, par exemple, est utilisé en paléontologie pour définir les espèces préhistoriques par leur seule apparence. Parce que les partenaires de reproduction d'un organisme éteint sont inconnus, l'apparence est le seul moyen de catégoriser les espèces de cette période. Un problème potentiel avec le concept d'espèce morphologique est d'attribuer accidentellement différentes espèces à des organismes mâles et femelles réellement capables de se reproduire, en raison d'un manque d'informations.
