Η παρθενογένεση είναι μια μορφή ασεξουαλικής αναπαραγωγής κατά την οποία τα θηλυκά μπορούν να παράγουν βιώσιμα ωάρια χωρίς γονιμοποίηση από αρσενικά. Είναι μια ικανότητα που κατέχει μια μεγάλη ποικιλία φυτικών και ζωικών ειδών, συμπεριλαμβανομένων των περισσότερων μη αγγειακών φυτών (συκώτι, κέρατο και βρύα), ένα γένος χυμωδών φυτών στη Νότια Αφρική, διάφορα ασπόνδυλα, ειδικά ορισμένα αρθρόποδα (ψύλλοι του νερού, δάφνια, rotifers, αφίδες, μερικές μέλισσες, μερικοί σκορπιοί και παρασιτικές σφήκες) και μερικά σπονδυλωτά (μερικά ερπετά, ψάρια και σε λίγες περιπτώσεις, πουλιά και καρχαρίες). Γενικά, η παρθενογένεση είναι σπάνια – τα περισσότερα ζώα που μπορούν να αναπαραχθούν είναι πολύ απλά – είτε σφουγγάρια είτε κνιδάρια (μέδουσες, κοράλλια κ.λπ.), πολύ απλά για να έχουν σεξ.
Η διαδικασία της παρθενογένεσης δεν πρέπει να συγχέεται με την ποιότητα του ερμαφροδιτισμού — ενός είδους με αναπαραγωγικά μέρη και αρσενικά και θηλυκά. Στα περισσότερα ερμαφρόδιτα είδη, η αναπαραγωγή είναι ακόμα σεξουαλική και απαιτεί δύο συμμετέχοντες. Η παρθενογένεση είναι ο μόνος τρόπος με τον οποίο τα πολύπλοκα ζώα μπορούν να κλωνοποιηθούν. Σε ορισμένες περιπτώσεις, μπορεί να οδηγήσει σε απογόνους που είναι γενετικά διαφορετικοί από τους γονείς, ανάλογα με το αν το ωάριο είναι απλοειδές ή διπλοειδές. Όπως κάθε άλλη μορφή αναπαραγωγής, η παρθενογένεση έχει τα οφέλη της (αναπαραγωγή χωρίς την ανάγκη για αρσενικό) και τις αδυναμίες της (χαμηλή γενετική ποικιλότητα, ευαισθησία σε επιβλαβείς μεταλλάξεις που επιμένουν από γενιά σε γενιά).
Πολλά είδη που μπορούν να υποστούν παρθενογένεση μπορούν επίσης να χρησιμοποιήσουν σεξουαλικά μέσα για να αναπαραχθούν. Αυτό ανακατεύεται γύρω από τα γονίδια μέσω του ανασυνδυασμού, αυξάνοντας τη γενετική ποικιλότητα πέρα από ένα απαραίτητο όριο. Σε ορισμένα ερπετά, κυρίως στο New Mexico whiptail, η αναπαραγωγή γίνεται αποκλειστικά μέσω της παρθενογένεσης. Αυτά τα είδη τείνουν να είναι πολυπλοειδικά, καθώς έχουν περισσότερα από δύο σύνολα χρωμοσωμάτων, που σημαίνει ότι τα γονιδιώματά τους είναι συνδυασμοί από δύο ή περισσότερα μητρικά είδη σαύρας στο ίδιο γένος. Ο μηχανισμός με τον οποίο η ανάμειξη των χρωμοσωμάτων μεταξύ των ειδών οδηγεί στην παρθενογένεση είναι άγνωστος, αλλά αυτό είναι που παρατηρείται. Η πολυπλοειδία εμφανίζεται σε ορισμένα υβρίδια μεταξύ δύο ή περισσότερων ειδών.
Αν και δεν υπάρχουν γνωστές φυσικές περιπτώσεις παρθενογένεσης θηλαστικών, έχει προκληθεί τεχνητά σε κουνέλια (Gregory Pincus, 1936), ποντίκια (Πανεπιστήμιο Γεωργίας του Τόκιο, 2004) και πιθήκους. Η επαγόμενη παρθενογένεση σε ποντίκια και πιθήκους οδηγεί συχνά σε ανώμαλη ανάπτυξη, επειδή τα χρωμοσώματα της μητέρας αποτυπώνονται στο γονιδίωμα του απογόνου δύο φορές και πολλά γονιδιώματα θηλαστικών εξαρτώνται πλήρως από ένα μείγμα γονιδίων και από τα δύο φύλα για ομαλή ανάπτυξη. Ως αποτέλεσμα, για ηθικούς λόγους, είναι απίθανο να επιδιωχθούν ανθρώπινες ζωντανές γεννήσεις από παρθενογένεση, αν και η διαδικασία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία εμβρύων για πειραματισμό. Ο Νοτιοκορεάτης επιστήμονας Hwang Woo-Suk το πέτυχε αυτό το 2007, ενώ προσπαθούσε να είναι ο πρώτος που θα κλωνοποιήσει έναν άνθρωπο. Δεν ήταν επιτυχής στην κλωνοποίηση, αλλά παρήγαγε βιώσιμα ανθρώπινα έμβρυα φτιαγμένα μέσω τεχνητής παρθενογένεσης.