Competiția spermatozoizilor apare atunci când o femelă se împerechează cu mai mult de un mascul înainte de a avea loc fertilizarea. Femela are spermatozoizii a mai mult de un mascul în interiorul corpului, deci există un element de competiție între spermatozoizi. Fiecare set de spermatozoizi se deplasează către ovulul unei femele cu scopul de a-l fertiliza, iar fiecare bărbat dorește de obicei ca spermatozoizii să ajungă mai întâi la ovul. Comportamentul spermatozoizilor înșiși nu se schimbă în timpul competiției spermatozoizilor, deoarece aceștia nu pot ști că sunt în competiție. Competiția dintre spermatozoizii de la același mascul nu este considerată a fi competiție a spermatozoizilor în acest sens.
Spermatozoizii ambilor masculi – sau a tuturor, dacă sunt mai mult de doi masculi implicați – sunt în competiție pentru a ajunge mai întâi la ovulul femelei. Prin urmare, doar cei mai apți și mai capabili din punct de vedere fizic dintre spermatozoizi vor reuși. Pentru a ajuta sperma să se descurce mai bine în competiția de fertilizare a femelelor, masculii au dezvoltat mecanisme pentru a-și crește șansele de succes. În general, cu cât este mai mare competiția dintre masculi sau cu cât animalul femela este mai promiscu, cu atât mai mult a avut nevoie evoluția pentru a juca un rol în echiparea masculului și a spermei sale pentru sarcina de fertilizare eficientă.
Calitatea spermei este de obicei factorul decisiv pentru ca spermatozoizii unui mascul să câștige competiția de spermatozoizi și să fertilizeze ovulul femelei. Există mai mulți factori care fac ca spermatozoizii unui bărbat să fie superior celui al altor bărbați. Printre aceste calități se numără longevitatea, viteza și energia.
S-au produs schimbări evolutive în care spermatozoizii sunt produși la dimensiunea optimă pentru a putea înota cât mai repede posibil, având în vedere cantitatea de energie necesară pentru a ajunge la ovulul femelei. De asemenea, bărbații au evoluat pentru a produce spermatozoizi în număr mai mare acolo unde există o competiție mai mare a spermatozoizilor. În tot regnul animal, testiculele mari sunt observate acolo unde este așa.
Ca urmare a competiției spermatozoizilor, masculii vor proteja o femelă de alți masculi înainte și după împerechere. Unii pești, cum ar fi guppiii, încearcă să se împerecheze cu o femelă imediat după ce aceasta a născut, pentru a se asigura că el se împerechează mai întâi cu ea. Masculii din specii de păsări, reptile și mamifere se vor lupta cu toții pentru dreptul de a se împerechea cu o femelă.
Spectacole pline de culoare sunt organizate pentru femele unde concurența spermatozoizilor este grozavă. Un exemplu este păunul colorat care își etalează evantaiul de pene pentru a impresiona o femelă mai mult decât masculul rival. Unele animale, cum ar fi păianjenii, introduc un dop copulator în femelă după împerechere, pentru a preveni un alt mascul să încerce să se împerecheze.
Unele femele se vor imperechea cu mai mulți masculi într-un timp scurt. Damerica cu aripi negre este un astfel de animal. Masculul din specie are un penis asemănător unei perii pe care îl folosește pentru a curăța femela de spermatozoizii deja depus în interiorul ei.