Las plantas y las hidras se reproducen por gemación, otros organismos (entre los que se incluyen las plantas) las pulgas de agua (Daphnia) y algunas avispas, se reproducen por partenogénesis; en ella, los huevos sin fecundar se desarrollan hasta llegar a ser adultos. Muchos organismos realizan también una reproducción asexual (en la que los progenitores se multiplican sin existir una unión sexual previa); es el caso de bacterias y protozoos que se dividen por mitosis (véase célula) en individuos separados.
La reproducción asexual, tiene la ventaja de generar grandes poblaciones de una especie en poco tiempo; en efecto, tanto las pulgas de agua (Daphnia), como ciertas avispas, cambian su reproducción sexual por la partenogénesis durante la breve estación cálida para poblar las charcas con rapidez y poner sus nidos. Sin embargo, esas poblaciones están compuestas de réplicas genéticas de los progenitores y, si ocurriera un cambio adverso en su entorno, la población completa o la especie correrían peligro de extinción.
La reproducción sexual, aunque, es más lenta y complicada tiene la gran ventaja de producir una amplia diversidad de individuos, cada uno con pequeñas diferencias en su composición genética. Durante la formación de células sexuales, o meiosis, el doble juego de cromosomas (diploide), tal y como aparece en cada una de las células del adulto, se reparte al azar formando un juego único de cromosomas (haploide) en cada uno de los gametos. Cuando este grupo simple se une a otro que proviene de un gameto diferente, los genes se vuelven a mezclar; esto hace posible que la descendencia no sea una copia exacta de los padres. Si el entorno en que vive esa descendencia experimenta pocos o ningún cambio, las crías que más se asemejen a sus progenitores serán las más capaces de adaptarse y de procrear. Si acontecen cambios más drásticos en el hábitat, algunos de los descendientes más dispares con respecto a sus padres, podrían resultar favorecidos por la nueva situación. El papel del sexo, al reordenar siempre los genes parentales, constituye un mecanismo fundamental de la selección natural y es probable que exista desde mucho antes de que aparecieran los primeros organismos multicelulares.