Les caractères sexuels secondaires sont les traits qui distinguent les individus des deux sexes d'une même espèce mais, à la différence des caractères sexuels primaires que sont les organes sexuels, ils ne participent pas directement au système reproducteur. Les principales théories évolutionnistes pour expliquer l'apparition de tels organes reposent sur l'idée que les caractères sexuels secondaires sont l'objet d'une pression de sélection sexuelle intra-sexe : lors de la parade nuptiale, les individus d'un même sexe sont en compétition pour s'accoupler avec un individu du sexe opposé, celui (ou celle) qui prend l'avantage sur ses rivaux est celui (ou celle) qui présente les caractères sexuels secondaires les plus attractifs pour le partenaire ou qui lui permettent de s'imposer sur ses rivaux. Cela explique notamment pourquoi ces caractères apparaissent en général au moment de la maturité sexuelle (i.e. la puberté chez l'homme).
Il existe plusieurs mécanismes évolutifs permettant l'apparition de caractères sexuels secondaires:
En toute rigueur, les caractères sexuels secondaires ne se limitent pas aux caractéristiques anatomiques qui différencient mâles et femelles d'une même espèce mais ils incluent aussi les différences dans la physiologie ou le comportement (par exemple, la fabrication de nids en forme de tonnelle par les oiseaux jardiniers mâles ou la danse du pigeon mâle) font partie du dimorphisme sexuel propre à l'espèce. Le comportement est en effet un trait phénotypique : tout comme certains attributs anatomiques sont codés génétiquement (dans le génotype), certains comportements dimorphiques ou non (par exemple, la parade nuptiale, mais aussi la construction du nid ou la peur de prédateurs) ont une base génétique et sont donc soumis à la sélection naturelle et/ou sexuelle. Les comportements dimorphiques sont donc un cas parmi d'autres de caractères sexuels secondaires. Des travaux récents ont ainsi montré qu'il était possible, en manipulant l'épissage d'un gène unique chez la mouche drosophile femelle, d'induire un comportement de parade nuptiale durant lequel celles-ci se mettent alors, tout comme les mâles, à courtiser les autres femelles.