Η γαμετογένεση είναι μια διαδικασία κατά την οποία ένας οργανισμός δημιουργεί γαμέτες, κύτταρα που χρησιμοποιούνται στη σεξουαλική αναπαραγωγή. Κάθε γαμέτης περιέχει το μισό γενετικό υλικό του μητρικού οργανισμού. Όταν συγχωνεύεται με άλλο γαμέτη, δημιουργεί ένα πλήρες σύνολο DNA. Αυτή η συγχώνευση δύο γαμετών μπορεί να εξελιχθεί σε νέο οργανισμό σε μια σειρά πολλαπλασιασμών και διαιρέσεων. Οι οργανισμοί από τις μπλε φάλαινες έως τις αμυγδαλιές εμπλέκονται στη γαμετογένεση, ώστε να μπορούν να αναπαραχθούν.
Οι θηλυκοί οργανισμοί παράγουν ωάρια ή ωοκύτταρα σε μια διαδικασία γνωστή ως ωογένεση, ενώ οι αρσενικοί οργανισμοί παράγουν σπέρμα στη σπερματογένεση. Και οι δύο διαδικασίες βασίζονται στη μεΐωση, μια τεχνική κυτταρικής διαίρεσης που τελειώνει με τέσσερα κύτταρα που περιέχουν το μισό DNA του γονικού κυττάρου. Τέτοια κύτταρα είναι γνωστά ως απλοειδή, σε αντίθεση με τα διπλοειδή γονικά τους κύτταρα που περιέχουν ένα πλήρες σύνολο DNA. Οι δύο διαφορετικές τεχνικές γαμετογένεσης είναι πολύ διαφορετικές, ωστόσο.
Η διαδικασία ξεκινά από τους γονάδες, όργανα που χρησιμοποιούνται ειδικά για γαμετογένεση. Μοναδικά κύτταρα στο εσωτερικό των γονάδων γνωστά ως γεννητικά κύτταρα πολλαπλασιάζονται με μεΐωση. Αρχικά τα κύτταρα χωρίζονται στα δύο, δημιουργώντας δύο μικρότερα κύτταρα με το μισό DNA του γονικού κυττάρου. Κάθε ένα από αυτά τα θυγατρικά κύτταρα αντιγράφεται. Στο τέλος της μείωσης, έχουν παραχθεί τέσσερα απλοειδή κύτταρα και αυτά τα κύτταρα μπορούν να ωριμάσουν σε γαμέτες και να γονιμοποιηθούν ή να γονιμοποιηθούν, ανάλογα με το αν είναι σπέρμα ή ωάρια.
Στα αρσενικά, η γαμετογένεση συμβαίνει σε σταθερή βάση. Τα γεννητικά κύτταρα ανανεώνουν σταθερά την παροχή σπέρματος για να διατηρούν τον οργανισμό ξενιστή γόνιμο. Στα θηλυκά, η γαμετογένεση είναι μια κάπως πιο περίπλοκη διαδικασία. Μερικές από τις εργασίες συμβαίνουν πριν από τη γέννηση καθώς το σώμα δημιουργεί μια παροχή ανώριμων ωοκυττάρων τα οποία διατηρούνται σε κατάσταση στάσης. Μόλις ο οργανισμός φτάσει στη σεξουαλική ωριμότητα, μεμονωμένα ωοκύτταρα ωριμάζουν ένα κάθε φορά. Απαιτείται λίπανση για να ολοκληρωθεί η διαδικασία ωρίμανσης. Στους ανθρώπους και σε άλλα ζώα, τα μη γονιμοποιημένα κύτταρα αποβάλλονται περιοδικά μαζί με την επένδυση της μήτρας.
Κάτι άλλο ενδιαφέρον συμβαίνει με τη γαμετογένεση στις γυναίκες. Η μειωτική διαίρεση οδηγεί σε έναν μόνο γαμέτη και τρία λεγόμενα «πολικά κύτταρα». Αυτό είναι το αποτέλεσμα της διατήρησης της ενέργειας. Η παραγωγή ενός γόνιμου κυττάρου αυγού απαιτεί αρκετή ενέργεια που δεν θα ήταν δυνατό να φτιαχτούν τέσσερα τη φορά. Ως αποτέλεσμα, όταν το γεννητικό κύτταρο διαιρείται για πρώτη φορά, παράγει ένα ανώριμο ωάριο και ένα πολικό κύτταρο. Και τα δύο αυτά κύτταρα με τη σειρά τους αναπαράγονται, με το πολικό κύτταρο να κάνει δύο ακόμη πολικά κύτταρα και το ανώριμο ωάριο να κάνει ένα πολικό κύτταρο και ένα άλλο ανώριμο ωάριο που θα ωριμάσει εάν γονιμοποιηθεί. Τα πολικά κύτταρα, εν τω μεταξύ, απορροφώνται εκ νέου από το σώμα.