Fertilização (singamia) é a fusão de dois gâmetas haplóides (o esperma e o óvulo) para formar um zigoto diplóide (2n). É assim que o número de cromossomas num ciclo de vida muda de haplóide (n) para diplóide (2n). Uma vez que os machos humanos produzem espermatozóides com X e Y, e as fêmeas humanas produzem apenas ovos com X, os gâmetas combinam-se aleatoriamente de acordo com a tabela seguinte:

Os descendentes masculinos (XY) e femininos (XX) na tabela acima estão numa proporção 50-50 com um número igual de rapazes e raparigas. Portanto, a hipótese de ter um rapaz é de 1/2 ou 50% e a hipótese de uma rapariga é também de 1/2 ou 50%. Esta relação pode ser demonstrada atirando uma moeda ao ar muitas vezes e mantendo um registo do número de cabeças e caudas. Se forem feitos suficientes lançamentos, o número de cabeças e caudas deve ser muito próximo de 50-50.

Felizmente em biologia, as relações sexuais nos seres humanos não são tão facilmente explicadas. Nos Estados Unidos, há uma hipótese ligeiramente melhor de ter um rapaz, cerca de 105 homens para 100 mulheres. Há uma série de hipóteses (explicações provisórias) para esta razão de nascimento desigual, a maioria das quais provavelmente não são exactas. Se esta razão de nascimento desigual for o resultado de um maior número de concepções masculinas, então talvez o esperma Y tenha uma vantagem ligeiramente melhor em alcançar o ovo ou penetrar a barreira das células foliculares em torno do ovo, possivelmente pelo tamanho menor da sua cabeça e velocidade mais rápida. De acordo com algumas referências, as contracções musculares e as correntes ciliares dentro do tracto reprodutivo feminino são os principais responsáveis pelo transporte do esperma para o óvulo. In vitro, os espermatozóides podem nadar cerca de 3 mm por minuto, mas dentro da vagina e do oviduto (in vivo) podem viajar cerca de 5 mm por minuto. Uma vez que a velocidade é aditiva, um esperma Y mais rápido ainda poderia potencialmente ganhar a corrida até ao óvulo. Foi demonstrado que o esperma Y não vive tanto tempo como o esperma X, pelo que o momento da ovulação e das relações sexuais poderia ser um factor determinante para determinar o sexo de uma criança. Quando o esperma atinge a parte superior da trompa de Falópio onde ocorre a fertilização, a maior parte do esperma Y pode já ter morrido. Neste caso, quando o óvulo é libertado do ovário, as probabilidades seriam favoráveis à fertilização por um espermatozóide portador de X, resultando numa rapariga. Outra hipótese para relações sexuais desiguais é um número desigual de espermatozóides portadores de X e Y no sémen do homem. Algumas referências afirmam que esta condição pode ser hereditária, mas não é claramente explicada em textos mais académicos.

Uma explicação mais plausível para relações de nascimento desiguais pode envolver a rejeição de um embrião pelos anticorpos da mãe. As concepções podem ser aproximadamente iguais, mas uma maior perda de embriões femininos no início do período de gestação pode ser responsável por nascimentos ligeiramente mais masculinos. A mãe tem dois cromossomas X, um da sua mãe e outro do seu pai. Talvez o cromossoma X do seu pai tenha um gene que a sensibiliza contra o feto feminino. Por outras palavras, ela desenvolve anticorpos contra as proteínas do feto feminino, mas não contra o feto masculino. Lembre-se que estas são apenas hipóteses neste momento e não devem ser aceites como a resposta final. Quando mais testes forem feitos, talvez uma ou mais destas hipóteses se tornem uma teoria largamente aceite.