Le processus de fécondation est le processus par lequel des cellules sexuelles spécialisées, appelées gamètes mâles et femelles, se combinent pour former une nouvelle cellule, appelée zygote. La cellule fécondée se développe ensuite en une nouvelle progéniture avec son propre ensemble de matériel génétique. Le matériel génétique de la progéniture combine les gènes des deux donneurs, ce qui entraîne une variation génétique, un aspect important de la survie d'une population.
La fécondation peut se produire par deux mécanismes. Le premier est externe où les œufs sont fécondés à l'extérieur du corps, et le second mécanisme est interne, avec les œufs fécondés à l'intérieur du corps de l'organisme. La fécondation externe se produit principalement dans des environnements humides et nécessite que les deux organismes déchargent leurs gamètes dans leur environnement immédiat. Dans les fertilisations internes, les organismes ont des parties du corps spécialisées pour protéger l'œuf en développement.
Bien que la fécondation soit nécessaire pour les organismes qui se reproduisent sexuellement, certains organismes n'ont pas besoin de fécondation pour se reproduire. C'est ce qu'on appelle la reproduction asexuée. Dans la reproduction asexuée, un organisme se reproduit en créant un clone de lui-même par mitose, un processus de division cellulaire, sans avoir besoin de fécondation.
Chez les organismes bisexués, la reproduction sexuée se produit lorsque les gamètes mâles et femelles d'un même organisme fusionnent. Ceci est connu sous le nom d'autofécondation et est courant chez de nombreuses plantes à fleurs, invertébrés et protozoaires.