このような生物学的性差は、染色体の型に由来する。解剖学的な意味での男性は、多くの場合性染色体としてXとYを1つずつ持つ。Y染色体上には未分化の生殖腺を精巣に変化させるコードを持った遺伝子があり、精巣から分泌された男性ホルモン（テストステロン）の分泌によりウォルフ管の発達を促進しまた、外性器の男性化も促進させる。一方で精巣のセルトリ細胞から分泌される抗ミュラー管ホルモンにより積極的にミュラー管のアポトーシスを起こし、男性の内性器は一通り分化し終える[5]。

様々な遺伝的または外要因により、厳密には当てはまらない例も存在する（半陰陽参照のこと）。しかしながら、おおむね上記に当てはまれば通常その人は男性と見なされる。そのボーダーライン上の判定は非常に難しく多分に個別的であるが、染色体型はその判定に大きな役割を果たす。y染色体は純血遺伝子で、父親から息子だけに伝承されていく。

性染色体がXXY型など(クラインフェルター症候群)で発現が男性である例はあるが、その多くは本人も周囲も男性として受けとめられている。

まれに、トランスセクシュアル男性の場合、出生時及び生物学的性別が女子であり心と体が一致しない（性同一性障害）の場合がある。男性ホルモン剤の投与や性別適合手術などを施術し男性に似た外見を持たせ、法的な女性または性別無表記から男性に戸籍の性別へ変更した事例もある。日本では2003年に性同一性障害者の性別の取扱いの特例に関する法律が成立し2004年に施行されて、性同一性障害者のうち特定の要件を満たす者は家庭裁判所の審判により法令上の性別を変更することが可能となった[6]。
男性と疾患

男性特有の疾患として前立腺疾患がある。また、痛風、十二指腸潰瘍、尿路結石、急性膵炎、大腸ポリープが女性に比べて多く、心臓病、脳溢血（およびそれによる脳血管性認知症）など循環器系の病気が多いのが特徴である。

先進国・発展途上国を問わず、データの入手できるほとんどの国家において男性は平均寿命が女性に比べ短い[7]。これは男性において免疫力を上げ血圧を下げるエストロゲンの分泌が少ないこと[8]、男性ホルモンが代謝を上げる作用を持ち、細胞の損傷が多くなること、体質の差により男性は女性と比べて内臓に脂肪のつく健康リスクの高い太り方をする傾向があることが生得的な原因として考えられている。このほか、世界のどの主要国家においても自殺者が男性の方が多いことや[9]、喫煙率が高いこと、過労死が男性に多いこと、生命の危険を伴う仕事に従事する割合が女性に比べて多いことなどの環境や社会的な理由も考えられる。
男性更年期障害と生殖能力

閉経に伴い排卵しなくなるため自然生殖能力を失う女性と比べて、男性の自然生殖能力は大幅に長い。80歳を超えての生殖も一応可能ではある。ただし、ヒトの男性の精子も加齢により劣化し、活性化男性ホルモン（実際体に働く男性ホルモン）の値も20代をピークに40代を過ぎたあたりから緩やかに低下し、老年期までに男性ホルモン値もやや低下する[10]。そのため、加齢のために男性としての活力が低下した中高年男性の精子は若い男性の精子に比較してDNAの損傷が激しく、女性を妊娠させる能力等が低下することが近年の研究で明らかになっている。欧州での報告によると、被験者2,100人を対象とした研究で、45歳を超える男性の精子DNAの損傷は、それ以下の年齢グループに比較して有意に高く、30歳未満の男性との比較では2倍であった[11]。
文化と社会

生物学的な性差のほか、社会的・文化的に作られる性差（ジェンダー）によっても男性と女性は区分される[12]。「男らしさ」という概念はジェンダーの中に含まれる[12]。男性と女性の果たす役割はどの文化においても異なるものとされてきたが、その性差の中身は各文化によって千差万別であり、また必ずしも対極をなすものでもなかった[13]。一方で、ほとんど全ての社会において、男性は社会の主導的な立場に立ってきた。社会はたいていの場合家族の集合によるが、父母のどちらを重視するかによって、父系制、母系制、そして双系制の3つに分かれる。父系制の場合家族は父系集団に属することになり、父方の姓や地位、財産を継承する。この場合家庭内では父の権力が強くなる。これに対し母系制は母方の出自をたどり、相続も母方によるものであって[14]、一般に家庭内における父の権力は弱く、母が実権を握っていることが多いが、母系制社会においても女性が社会の実権を握っているわけではなく、母方の伯父など母方男性が権力を握り、社会の指導者は男性が就任することがほとんどであった。