青春期发育的最突出变化，除了生长突增以外，就是性发育的发展。儿童期生殖器的发育很缓慢，处于幼稚状态，进入青春期，在内分泌的影响下，内、外生殖器官迅速发育。与身体其他系统相比，生殖系统在相对较短的时间内发育成熟，出现了显著的性别特征。
性发育包括生殖器官的形态发育、功能发育和第二性征的发育。
女孩的生殖器官包括子宫、卵巢、输卵管、阴道等。卵巢在8~10岁开始迅速发育，以后卵巢的重量和体积直线上升，并且逐渐成熟，排出卵子，分泌性激素（以雌激素和孕激素为主）。子宫在10~18岁间发育速度也直线上升，体积逐渐增大，并在性激素的作用下，子宫内膜呈周期性变化，出现月经。阴道随着发育变长、变宽，分泌物增多。外生殖器官（阴阜、阴蒂）逐渐向成人过渡。随着内、外生殖器官的发育，长出阴毛、腋毛、乳房增大、臀部变宽等。
男孩的生殖器官包括阴茎、阴囊、睾丸、输精管等。睾丸在12~15岁时增长加快，体积增大，功能逐渐成熟，产生精子，分泌性激素（雄激素为主）。阴茎也迅速发育，长度、直径增大，并逐渐达到成人大小。在生殖器官发育的同时会充血一系列第二性征，长出阴毛、腋毛、胡须，出现喉结，声音变粗。
