miniatura|Dimorfisme sexual en l'ocell del paradís de Goldie (mascle a dalt i femella a baix) La selecció sexual és un concepte clau de la teoria de l'evolució encunyat per Charles Darwin en el seu llibre L'origen de les espècies per explicar el desenvolupament de caràcters sexuals secundaris en els éssers vius que semblaven no respondre a la selecció natural, és a dir, a la supervivència del més adaptat. En línies generals, postula que certs trets presents són el resultat de la competència entre individus d'un mateix sexe per l'accés a la còpula (selecció intrasexual) i de la selecció per part d'un dels sexes, usualment les femelles, d'individus del sexe oposat (selecció intersexual).
Aquest mecanisme evolutiu es relaciona directament amb el dimorfisme sexual i la presència de trets morfològics exagerats. Molts d'aquests trets morfològics arriben a suposar una minva en les capacitats adaptatives i de supervivència dels animals que els posseeixen. Per explicar el seu desenvolupament, dins de la selecció sexual, es postulen dues hipòtesis denominades «de Fisher» i «de l'hàndicap», concebudes per Ronald Fisher i Amotz Zahavi respectivament. La primera explica aquest desenvolupament exagerat de les estructures fisiològiques en un sexe per la identificació directa d'aquestes amb genomes superiors per part de les seves parelles sexuals. La segona de les hipòtesis indica que la presència de trets morfològics exagerats llasten la supervivència dels organismes que els manifesten; les seves parelles sexuals sentirien preferència per ells per ser capaços de sobreviure tot i el hàndicap que els suposen aquestes característiques.
Generalitats miniatura|Charles Darwin el 1868 El desenvolupament del concepte de selecció sexual va ser una part molt important de l'obra de Charles Darwin a L'origen de les espècies, publicada el 1859, on l'autor li donava una gran importància dins de la selecció natural. Darwin explica mitjançant aquest mecanisme certs aspectes evolutius com ara el desenvolupament exagerat d'estructures anatòmiques o la presència de colors cridaners que semblaven no ajustar-se a la teoria de la selecció natural on els trets seleccionats per prevaler al llarg del temps eren aquells que augmentessin les probabilitats de supervivència. El naturalista britànic coneixia les idees de l'anatomista John Hunter sobre les diferències entre caràcters sexuals primaris, relacionats amb la còpula, i els secundaris, relacionats amb l'atracció entre sexes. Basant-se en això va definir la selecció sexual de tal manera que pogués explicar la presència d'aquestes característiques com a resultat d'una elecció per part d'un dels sexes encara que no va ser capaç de donar resposta per què els individus d'aquest sexe mostraven predisposició cap a aquestes característiques. El terme va ser ampliat per Darwin en un altre llibre, La descendència de l'home i sobre la selecció en relació amb el sexe de 1871, lligant més a l'evolució de l'espècie humana com a explicació per a l'existència de les diferents races.
La selecció sexual va ser interpretada en 1930 pel biòleg evolucionista Ronald Aylmer Fisher. La nova definició donada suposava que certs trets que en l'actualitat poden semblar poc avantatjosos per als organismes van aparèixer sent el contrari. Així, en un primer moment, l'elecció d'aquestes característiques tenia com a únic objectiu proveir a la descendència de diversos avantatges en taxa de supervivència. Aquesta major taxa de supervivència suposaria que gradualment les poblacions naturals fossin diferenciant-se per selecció natural, un sexe a posseir la característica i l'altre per tenir predisposició cap a ell. Amb el pas del temps, tots dos caràcters es van veure afavorits a retroalimentar un altre, arribant a superar l'objectiu inicial.
És raonable pensar que, igual que en la resta d'espècies animals, la selecció sexual hagi actuat en l'evolució de l'ésser humà en major o menor mesura. Darwin ja va assenyalar un probable origen de la varietat racial humana en la selecció sexual encara que avui dia es considera que aquest procés va ocupar un paper molt secundari a causa que els grups humans rarament s'han trobat aïllats genèticament, ja que ha existit un alt mestissatge al llarg de la seva evolució. També va apuntar a la selecció sexual com a responsable de la pèrdua de vell corporal de manera similar al que ha passat en altres primats. Diverses investigacions actuals relacionen les pautes humanes d'elecció de parella, conductes i preferències físiques amb la selecció de caràcters que confereixin avantatges genètics a la descendència o amb trets identificables amb estats de salut de la parella.
Inversió parental miniatura|Parella de cabussó carablanc transportant les seves cries La selecció sexual únicament es pot comprendre tenint present el concepte d'inversió parental considerant aquest com l'esforç biològic dut a terme per una parella d'una espècie per concebre i criar un descendent. El terme va ser àmpliament desenvolupat per l'investigador Robert Trivers, basant-se en els treballs previs sobre despesa parental de Ronald Fisher, per explicar la conducta sexual d'espècies animals.
En les espècies amb reproducció sexual heterogàmica cadascun dels parentals contribueix de forma no proporcionada a la creació de gàmetes. Generalment les femelles d'aquestes espècies produeixen una quantitat ínfima d'òvuls, això es tradueix en una quantitat limitada de descendents, ja que la disponibilitat d'òvuls es converteix precisament en el recurs limitant de la reproducció. D'aquesta manera la inversió parental de cada un dels sexes és desigual, així com la taxa potencial de reproducció, a causa que els costos de formació dels gàmetes femenines i el desenvolupament dels embrions són molt alts per a les femelles en comparació amb la producció de gàmetes masculines. A això cal sumar que les femelles també han d'invertir una gran quantitat de recursos en la criança dels seus descendents. Aquest esquema general és comú en la majoria de les espècies animals i principalment en les poligines, on cada mascle pot potencialment reproduir-se amb diverses femelles, mentre que els exemples de mascles que realitzen la major part de les cures parentals es dona en les espècies poliàndriques, on són les femelles les que tenen accés a diverses parelles reproductores. En les espècies monògames és usual que els dos parentals comparteixin els esforços en la cria existint una certa competència entre si per realitzar el menor treball possible augmentant l'esforç de l'altre.
D'aquesta manera sol acceptar que l'esforç parental, és a dir la contribució conjunta de tots dos sexes per al desenvolupament d'un descendent, recau en major mesura en un dels sexes, usualment, la femella. Alhora l'altre sexe, generalment el mascle, contribueix principalment en l'etapa anterior invertint en l'esforç d'aparellament, esforç per tenir la possibilitat d'apariar amb les escasses femelles. En conseqüència sol admetre que el parental que inverteix més en la reproducció serà el responsable de l'elecció de la seva parella per assegurar la seva pròpia inversió mentre que el que inverteix menys ha de competir per l'accés a la còpula.
Proporcions sexuals miniatura|Aparellament de la mosca del vinagre Un altre factor a tenir en compte per comprendre la selecció sexual és la proporció entre femelles i mascles en les poblacions naturals, la proporció de sexes, que sol ser proper a 1:1 amb igual nombre de descendents d'un i l'altre sexe, i resumit en el principi de Fisher (tot i que les diferències en la mortalitat entre mascles i femelles modifica aquesta proporció amb el pas del temps). La proporció de sexes influeix decisivament en la pressió de la selecció sexual en el sentit que estableix la intensitat de la competència per la còpula depenent de la quantitat de parelles sexuals disponibles.
Resulta complicat comprendre com l'evolució no ha afavorit proporcions diferents considerant que la capacitat reproductiva dels mascles és superior a la de les femelles. Una major quantitat de femelles suposaria major nombre d'individus en la següent generació atès que cada mascle podria fecundar a diverses d'elles. Diversos estudis han demostrat que un canvi en aquestes proporcions és, al contrari del que podria pensar-se, desfavorable per a les poblacions a causa de la seva inestabilitat a les mutacions. Suposem una espècie en què els mascles i les femelles estiguessin en proporció 1:3, el triple de femelles que de mascles, i cada aparellament donés lloc a un únic descendent. En ella cada mascle podria tenir almenys tres descendents en la primera generació i cada femella un. En aquesta situació una mutació qualsevol transmesa per un mascle passaria ràpidament a la població reduint gradualment la seva variabilitat genètica.
Ronald Fisher va proposar el 1930 que han d'existir mecanismes que permetin a una població amb les proporcions sexuals desplaçades respecte al seu òptim evolucionar a través del temps fins a recuperar-les independentment del sistema d'herència del sexe que posseís l'espècie, inclosa la determinació del sexe lligat a les condicions físiques durant el desenvolupament de l'embrió. Experiments desenvolupats amb la mosca del vinagre han demostrat que efectivament existeixen tals mecanismes, encara que es desconeix el seu funcionament, mitjançant l'estudi de l'evolució de la proporció de sexes en diferents poblacions. Igualment havien d'existir mecanismes mitjançant els quals les espècies en què la seva proporció de sexes òptima fos diferent de l'1:1 el mantinguessin al llarg del temps.
miniatura|esquerra|Combat entre mascles de cérvol comú per l'accés a les femelles Exemples d'espècies amb les seves proporcions desplaçades respecte de l'1:1 poden ser les d'aquelles afectades per la competència local per l'aparellament, mecanisme que té lloc entre els mateixos germans per les femelles. Des del punt de vista dels progenitors atès que els seus descendents homes van a competir entre ells mateixos per les femelles i només una part d'ells podrà reproduir resultarà tant més favorable concentrar els esforços en produir femelles, totes les quals es reproduiran.
Un altre exemple podria ser el de la competència local pels recursos. Passa amb el gàlag de cua gruixuda, on són els mascles els que abandonen als seus pares mentre que les femelles romanen en el petit grup familiar. En aquest cas els descendents femella competeixen amb els seus parentals en la consecució d'aliments.
Els biaixos en les proporcions entre mascles i femelles no només són deguts a la capacitat futura dels descendents per aparellar-se sinó també per la capacitat dels mateixos pares en generar fills més competitius. En el cas del cérvol comú, la capacitat per copular amb les femelles està relacionada amb la força i salut física dels mascles. Aquests cérvols competeixen entre ells mitjançant lluites i demostracions físiques. La força d'aquests mascles dependrà de l'alimentació i les cures que els seus pares hagin pogut donar-los. Se sap que en aquesta espècie hi ha un biaix cap a la producció de mascles quan la femella que els produeix és la femella dominant del grup. En aquest cas la femella dominant produirà mascles millor desenvolupats i el balanç d'esforç en la seva cria serà positiu en reproduir-se aquests amb major probabilitat. Alhora, hi ha un biaix cap a la producció de femelles en els casos en què les seves mares no siguin les dominants, d'aquesta manera s'asseguren la reproducció dels seus descendents.
Selecció intrasexual enfront de selecció intersexual