性发育是青春期最重要的表现之一，包括性器官的形态变化、功能发育和第二性征发育等。它是评价儿童青少年发育水平及进入青春期不同阶段的重要指标。男、女孩的性发育过程各有其规律与特点。
1.男性性发育特点
（1）性器官发育
男性生殖器官分内、外两部分。内生殖器包括睾丸、输精管道和附属腺，外生殖器包括阴囊和阴茎。男孩的青春期发育存在很大个体差异，但各指征的出现顺序大致相似：睾丸作为男性性发育第一个信号，最先发育，1年以后阴茎开始发育，与此同时出现身高突增，身高突增高峰后1年，肌力开始突增。青春期前睾丸很小，睾丸开始增大的平均年龄为11.5岁，实际上只比女性的乳房开始发育年龄晚半年至1年。阴茎开始增大的年龄比睾丸增大延迟半年至1年，在12岁左右开始突增。
尽管男性的性发育有规律顺序，但缺乏像女孩乳房发育和月经初潮那样明显的特征。所以，当需要对各种青春期发育迟缓和内分泌障碍儿童做出诊断时，可按生殖器（睾丸、阴囊、阴茎）的发育状况进行综合评价。
（2）性功能发育
睾丸的功能是产生精子与性激素。精子离开睾丸后，在附睾内停留21天左右，获得营养，进一步发育成熟，然后与精囊液、前列腺液等混合成精液。一旦溢出，即出现遗精现象。遗精是青春期后健康男性都有的正常生理现象，首次遗精发生于12～18岁间。自20世纪90年代以来国内报道的首次遗精年龄最早为12.06岁，最晚为17.34岁，比女性月经初潮年龄晚2年左右。首次遗精多数发生在夏季，初期精液主要是前列腺液，有活力的成熟精子不多；18岁左右，随着睾丸、附睾等的进一步发育成熟，精液成分逐步与成人接近。首次遗精发生后，身高发育速度逐步减慢，而睾丸、附睾、阴茎等迅速发育并接近成人水平。
（3）第二性征发育
男性第二性征发育主要表现在阴毛、腋毛、胡须、发型等毛发改变上，此外还有变声、喉结出现等。阴毛一般在11～12岁出现，1～2年后出现腋毛，再隔1年左右胡须开始萌出，额部发际后移，脸型轮廓从童年型向成年型演变。随着体内雄激素水平的增高，喉结增大，声带变厚变长，一般13岁后出现变声现象。绝大多数男孩在18岁前完成所有的第二性征发育。
2.女性性发育特点
（1）性器官发育
女性生殖器官分内、外两部分。内生殖器包括阴道、子宫、输卵管及卵巢，外生殖器（外阴）包括阴阜、大小阴唇、阴蒂、前庭和会阴。进入青春期后，在卵泡刺激素、黄体生成素、性激素的作用下，内、外生殖器迅速发育。卵巢从8～10岁起发育加速，以后呈直线上升。但在初潮来临时，卵巢仍未发育成熟，重量仅为成人的30%左右。随着卵巢的发育增大，功能才日臻完善，开始排卵。卵巢的主要功能为排卵与分泌性激素。
子宫的重量与长度在青春期有明显增加，尤其是宫体长度的增加比宫颈更为明显。子宫腔内覆有黏膜，称子宫内膜。从月经初潮开始至更年期，子宫内膜受性激素影响，发生周期性的坏死脱落，伴有出血，即为月经。
（2）性功能发育
随着性发育的逐渐成熟，出现月经周期。月经初潮被称为女性发育过程中的“里程碑”，也是评价女性性发育水平的重要指标。月经初潮多数发生在夏天，个体的发生年龄波动在11～18岁间，多数在12～14岁间来潮。欧美发达国家的女孩平均初潮年龄较小，而发展中国家和经济落后地区的初潮年龄较大，可见初潮年龄的大小与经济水平及营养状况有关。
已来潮女孩的身体形态、功能水平及第二性征发育，都明显超过同龄未来潮女孩。绝大多数女孩的月经初潮出现在身高突增高峰后的1年左右，来潮后身高、体重的增加开始减速。但就个体而言，初潮后体格生长的幅度，因来潮年龄的早晚而异。据上海市1985年追踪调查资料，来潮早的各年龄组，当时平均身高较低，初潮后的增幅较大（约8.0cm）；来潮晚的各年龄组，平均身材高，故初潮后增长较少（约2.0cm）；不论成熟早晚，女孩初潮时的身高水平，都相当于成年身高的95.8%左右。
除上述内生殖器的形态、功能变化外，女性的外生殖器在青春发育过程中也出现明显变化：阴阜因脂肪堆积而隆起，小阴唇变大，有色素沉着，大阴唇变厚，可见大量阴道分泌物，并由碱性变为酸性。
（3）第二性征发育
主要指乳房、阴毛和腋毛的发育。发育出现的年龄、顺序有明显的个体差异。乳房发育作为女性进入青春期的第一个信号，平均开始于11（8～13）岁。乳房开始发育后6个月到1年出现阴毛，腋毛的出现一般在阴毛出现半年至1年后。身高的生长突增几乎与乳房发育同时或稍前开始。