Se denomina fertilización al proceso mediante el cual se inicia la reproducción sexual de los seres vivos. Este comienza con la conjunción de dos células, cada una con su parte de información genética. Así, están se adosan una a la otra y comienzan un intercambio químico que culmina con la formación de un único ADN en el núcleo de una nueva célula que funcionará como una suerte de síntesis genética de las anteriores. Esta información nueva se encuentra en un núcleo y será decisiva en el desarrollo del nuevo organismo. La fertilización es un proceso asociado especialmente a los seres vivos que presentan una reproducción sexual, en la medida en que es necesario el aporte de dos partes para que esta tenga lugar. Así, cada parte, la femenina y la masculina, dispondrá del aporte de una célula que por sí misma será incapaz de generar un nuevo organismo.
El proceso de fertilización puede ser interno o externo, dependiendo del organismo en cuestión. Así, por ejemplo, en los mamíferos se efectúa de modo interno, mientras que en los peces se lleva a cabo en el exterior. En los vegetales también puede observarse el proceso de fertilización descrito, con la salvedad de que algunas especies producen ambos gametos o células necesarias para que el proceso comience y finalice, esto es, hacen tanto el aporte masculino como femenino.
En el caso específico de los seres humanos, la fertilización se lleva a cabo cuando el gameto masculino llamado espermatozoide se une al gameto femenino, llamado ovulo. Así, el espermatozoide es atraído hacia el ovulo por distintas circunstancias químicas que el óvulo genera y une su membrana al de su contrapartida. En ese punto se unen los núcleos de ambas células y comienza la unificación del material genético. Con posterioridad la nueva célula se dividirá y formará un conjunto de células que se desplazará hasta el útero, en donde se adherirá para continuar su desarrollo hasta el momento del parto.
En los últimos años se han desarrollado distintas prácticas para que las parejas con problemas de fertilidad puedan tener hijos. En estos casos la fertilización se produce de modo artificial y luego de que se genera una célula madre, esta es implantada en el útero. Este tipo de procedimientos han sido cuestionados desde el punto de vista ético por las implicancias de manipulación de la vida humana que conlleva. En este sentido se han llevado a cabo numerosos debates y la cuestión continua abierta en buena medida.