У многих видов рыб, в том числе и у большинства объектов товарного рыбоводства, пол определяется присутствием в хромосомном наборе пары половых хромосом (гетерохромосом). Хотя индентификация половых хромосом представляет большую трудность, у ряда видов (среди объектов товарного рыбоводства у радужной форели) они выявлены прямым цитологическим анализом. Хромосомная детерминация пола может быть также установлена косвенными методами: например, с помощью гормональной инверсии пола или индуцированного гиногенеза.
У рыб известно два типа хромосомного определения пола: с мужской и женской гетерогаметностью. При мужской гетерогаметности самки имеют две одинаковые половые хромосомы (генотип XX), а самцы - две разные (генотип XY), При женской гетерогаметности, наоборот: разные половые хромосомы у самок (генотип ZW) и одинаковые у самцов (генотип ZZ). Таким образом, при мужской гетерогаметности пол будущего потомка определяется спермием, а при женской - яйцеклеткой.
Большинству исследованных видов рыб свойственна мужская гетерогаметность. Среди объектов товарного рыбоводства она обнаружена у карпа, белого амура, радужной форели, стальноголового лосося. Женская гетерогаметность широко распространена среди представителей сем. карпозубых Cyprinodontidae. В некоторых случаях близкие виды имеют разный тип определения пола. Например, у тиляпии известны виды с мужской и женской гетерогаметностью.
Наряду со строго раздельнополыми видами (так называемыми гонохористами) среди рыб встречаются гермафродиты. Различают ювенальный гермафродитизм (присутствие одновременно женских и мужских половых клеток только на ранних стадиях у неполовозрелых особей) и истинный гермафродитизм. В последнем случае возможно самооплодотворение, как, например, у каменного окуня Serranus Scriba, или последовательная смена половой принадлежности в онтогенезе (губаны, сем. Labridae). При гермафродитизме решающая роль в детерминации пола принадлежит, очевидно, негенетическим факторам, а влияние половых хромосом (если они есть) отступает на второй план.