Beim Geschlechtsdimorphismus, auch Sexualdimorphismus oder sekundäres Geschlechtsmerkmal genannt, sind deutliche Unterschiede bei adulten geschlechtsreifen Tieren vorhanden, die sich vor allem auf die Körperlänge und weitere Erscheinungsmerkmale wie zb. Flossenlänge bezieht. Diese Unterschiede sind bei den Geschlechtern meist dauerhaft vorhanden.
Es lassen sich so Männchen und Weibchen einer Art immer gut unterscheiden.
Bei farblichen Unterschieden spricht man von Geschlechtsdichromatismus.