Nelle specie con sessi separati, ovari e testicoli si originano, in termini embrionali, dalle cellule di una stessa gonade ancestrale non differenziata; quest’ultima, a seconda dell’indirizzo sessuale del futuro organismo, si diversifica in strutture deputate alla produzione di uova o di spermatozoi.

In un esemplare ermafrodita, la gonade ancestrale indifferenziata mantiene entrambe le potenzialità sessuali, anche a sviluppo embrionale completato; infatti mentre una sua parte evolve in testicolo, un’altra si differenzia in ovario. La parte maschile e quella femminile possono essere funzionali e attive contemporaneamente, in tal caso si parla di ermafroditismo simultaneo, oppure in fasi differenti e successive della vita dell’individuo, e allora parliamo di ermafroditismo sequenziale.

L’ermafroditismo simultaneo è la condizione tipica di molti organismi poco mobili, lenti o addirittura sessili, cioè incapaci di movimento e ancorati a un substrato solido. Se l’esplorazione dell’ambiente circostante alla ricerca di un partner riproduttivo è rallentata, o resa poco efficiente dalla scarsa motilità di un animale strisciante, allora è di massima utilità che l’incontro sessuale vada a buon fine. È questo il caso delle lumache marine o terrestri e di molti invertebrati. In un incontro tra ermafroditi ciascun esemplare può, al contempo, fungere da maschio e quindi cedere all’altro i suoi spermatozoi, e da femmina mettendo a disposizione i propri ovuli.

Per gli ermafroditi che vivono ancorati a un substrato e riversano sia le uova che gli spermatozoi nell’ambiente esterno, è molto importante che le due tipologie di gameti non vengano liberate contemporaneamente. Un’autofecondazione vanificherebbe il rimescolamento genetico tipico della riproduzione sessuale, così importante dal punto di vista evolutivo. Esempi di questa particolare tipologia di ermafroditi sono le spugne, le madrepore e i coralli; ancorati alle coste degli oceani, questi animali presentano entrambi i sessi all’interno di una stessa colonia e si riproducono sessualmente fecondando e venendo fecondati grazie alle correnti marine.

Particolarmente presente fra i pesci, l’ermafroditismo sequenziale prevede invece l’eventualità, per uno stesso individuo, di appartenere a due sessi diversi in differenti momenti. In età post-embrionale la gonade ancestrale rimane in una condizione di totipotenza, durante la quale si attiva prima la parte deputata alla produzione di un gamete, e poi l’altra, rimasta latente ma non regredita o scomparsa. La sequenza nell’avvicendamento tra i sessi è costante all’interno di una stessa specie, ma vi sono sia casi in cui l’individuo è prima femmina e poi diventa maschio (proteroginia), sia situazioni opposte in cui la condizione iniziale è quella maschile e si ha quindi l’evoluzione verso quella femminile (proterandria). A seconda delle condizioni esterne, può convenire diventare femmina nella fase adulta o viceversa. La proteroginia, che si riscontra in pesci come le cernie brune, sembra affermarsi quando per detenere un ampio territorio riproduttivo è utile essere un maschio robusto. La proterandria, invece, si ha per esempio nell’orata e nei pesci-pagliaccio; per questi esemplari, infatti, è più vantaggioso diventare una femmina adulta cui spetta il gravoso compito di produrre le uova.