В половое созревание входит дифференцировка не только половых органов, по которым в первую очередь различаются особи, но и других органов и тканей, различающихся у разных полов. Половая дифференцировка нервных тканей у человека осуществляется между четвёртым и шестым месяцами внутриутробного развития, а результаты этой дифференцировки проявляются значительно позже рождения, некоторые — во время полового созревания или даже после него.
После полового созревания как семенники, так и яичники вырабатывают мужские и женские половые гормоны, но в разных количествах: семенники выделяют преимуществено мужские половые гормоны
В критический период развития самец должен подвергнуться воздействию андрогенов, а самка — эстрогенов. Если же мозг самки подвергается действию андрогенов, то происходит дефеминизация и маскулинизация, самка по поведенческим признакам приобретает признаки самца.
В этом отношении интересны наблюдения за сексуальным поведением у животных. У грызунов, если мозг в критический период не подвергался воздействию андрогена, то во взрослом состоянии особь будет вести себя, как самка. У крыс такой критический период, предопределяющий дальнейшую дифференцировку мозга и поведение по типу самки или самца, ограничен несколькими часами после рождения. Если в это время детёнышу удалить семенники и вводить женские половые гормоны эстрадиол и гестаген, то сформируется женская особь. И напротив, если родившейся самке крысы вводить андрогены, и лишь позже начать вводить эстрогены, то у самок происходит дефиминизация и маскулинизация. Такие особи, повзрослев, теряют женские формы поведения. Например, у самок крыс и мышей сексуальное поведение, связанное непосредственно с копуляцией, проявляется в особой позе — лордозе, при которой спина животного прогибается, хвост убирается, что приводит к обнажению половых органов, а тело становится ригидным (жёстким, несгибаемым), что позволяет выдержать вес самца. Это поведение определяется концентрацией эстрадиола и прогестерона. В результате дефиминизации и маскулинизации, произошедшей из-за воздействия не тех гормонов в ранний постнатальный период, животное теряет эту способность к лордозу.
Если нормальной половой дифференцировки не произошло и в крови отсутствует достаточное количество половых гормонов, то говорят об