Żeńskie plemniki mogą odnosić się do plemników z chromosomem X, które po zapłodnieniu dają dziecko płci żeńskiej, ale może również odnosić się do teoretycznej koncepcji wytwarzania plemników z komórek żeńskich zamiast z komórek męskich. Chociaż od 2011 r. żeńskie plemniki nie są jeszcze osiągalne naukowo, naukowcom udało się stworzyć struktury przypominające plemniki z komórek macierzystych. Jeśli plemniki można wytworzyć z komórek macierzystych, to komórki macierzyste od kobiety mogą stanowić podstawę tej techniki. Plemniki żeńskie mogą zatem skutkować dzieckiem, które nie zawiera materiału genetycznego pochodzącego od mężczyzny, a jedynie od kobiety.
Normalnie organizmy męskie produkują plemniki, a organizmy żeńskie produkują jaja. Ludzie potrzebują dwóch pasujących zestawów 23 chromosomów, aby stworzyć zdrową osobę. Kobieta ma zduplikowane wersje 22 chromosomów wspólnych z mężczyzną. Ma jednak dwa chromosomy X, gdzie mężczyzna ma jeden chromosom X i jeden Y. Obecność lub brak chromosomu Y dyktuje zatem, czy dana osoba jest mężczyzną, czy kobietą.
Każde jajo kobiety zawiera połowę materiału genetycznego niezbędnego do stworzenia normalnej osoby. Druga połowa pochodzi z nasienia. Niektóre plemniki mają 23 chromosomy, w tym chromosom X, a niektóre mają 22 chromosomy z chromosomem Y. Kiedy plemnik przenoszący chromosom X, czasami nazywany także żeńskim plemnikiem, zapładnia komórkę jajową, powstałe dziecko jest kobietą, a gdy chromosom przenoszący Y zapładnia komórkę jajową, dziecko jest mężczyzną.
Tylko mężczyźni produkują plemniki, ponieważ tylko mężczyźni mają chromosom Y, który dostarcza plemniki, które mogą spłodzić dziecko płci męskiej. Uważa się, że niektóre geny na chromosomie Y również odgrywają zasadniczą rolę w produkcji plemników, a komórki kobiet nie mają tych genów. Dlatego naukowcy wcześniej uważali, że wytwarzanie plemników z komórek kobiecych jest niemożliwe.
Możliwy sposób wytwarzania żeńskich plemników pojawił się jednak, gdy profesor Karim Nayernia z Newcastle University w Wielkiej Brytanii stworzył plemnikopodobne komórki, wykorzystując komórki macierzyste jako surowiec. W 2006 roku zespół pozyskał komórki z zarodka myszy. We wczesnym okresie życia komórki embrionalne mogą przekształcić się w wiele różnych typów komórek i działać jako „łodyga”, z której rozgałęzia się wiele form komórek.
Zespół potraktował komórki embrionalne substancją chemiczną, która spowodowała ich wzrost i podział na komórki przypominające plemniki. Część tych komórek stała się następnie podobna do plemnika, z głową, ogonem i połową chromosomów niezbędnych do życia, tak jak zwykłe plemniki. Były nawet zdolne do zapłodnienia mysich jajeczek, z których wyrosły żywe mysie młode.
Ludzie, którzy przeszli stadium embrionalne, mają również komórki macierzyste w różnych częściach ciała. Szpik kostny to jeden obszar, w którym komórki wciąż mają zdolność wzrostu do różnych typów. Więcej eksperymentów na Newcastle University dowiodło, że męski szpik kostny może rosnąć w komórki przypominające plemniki i posiadające niezbędne 23 chromosomy. Zdaniem zespołu badawczego żeńskie embrionalne komórki macierzyste również wytwarzały ten sam typ komórek.
Opinia naukowa od 2011 r. jest nadal podzielona co do tego, czy te komórki pochodzące z komórek macierzystych są w stanie pełnić rolę plemników i prawidłowo zapłodnić komórkę jajową, aby stworzyć dziecko. Procedura jest nadal teoretyczna. Jeśli żeńskie plemniki byłyby skuteczne w zapłodnieniu jajeczek, mężczyźni nie byliby już niezbędni do poczęcia dziecka, a ludzie tacy jak pary lesbijskie mogliby łączyć własne, całkowicie żeńskie geny, aby spłodzić dziecko.