U prymitywnych bezkręgowców układ rozrodczy składa się tylko z gruczołów rozrodczych (gonad), wytwarzających gamety, które często wydostają się na zewnątrz, rozrywając powłoki ciała. U bardziej rozwiniętych bezkręgowców oraz kręgowców oprócz gonad występują przewody wyprowadzające oraz różne narządy pomocnicze.
Męskie narządy rozrodcze składają się z gonad zwanych jądrami i przewodów wyprowadzających, czyli nasieniowodów. Ponadto w ich skład mogą wchodzić pęcherzyki nasienne, gdzie magazynowane są plemniki, gruczołów dodatkowych produkujących płynne środowisko dla plemników, kanałów wytryskowych umożliwiających wydalenie plemników na zewnątrz oraz narządu kopulacyjnego.
Struktury takie występują zarówno u bezkręgowców, jaki u kręgowców. Obserwuje się przy tym wiele modyfikacji w budowie męskiego układu rozrodczego. Na przykład u niektórych płazów i hatterii brak jest narządu kopulacyjnego, u ssaków i gadów oraz niektórych ptaków narządem kopulacyjnym jest prącie, natomiast u większości ptaków i gadów plemniki zostają wprowadzone do dróg rodnych samicy przez kloakę. U ssaków w męskim układzie rozrodczym wyróżnia się parzyste jądra, najądrza, nasieniowody połączone z cewką moczową oraz gruczoły dodatkowe w postaci prostaty i prącia.
Żeńskie narządy rozrodcze obejmują jajniki, produkujące komórki jajowe oraz jajowody. Do jajowodów mogą uchodzić gruczoły produkujące materiały na osłony jajowe. Ponadto w jajowodach mogą znajdować się miejsca czasowego magazynowania jaj lub magazynowania plemników po zapłodnieniu.
Podobnie jak w przypadku męskiego, żeński układ rozrodczy ulega różnym modyfikacjom. Przykładowo, u większości ptaków zanika prawy jajnik i jajowód. Żeński układ rozrodczy ssaków składa się z parzystych jajników i jajowodów, macicy, pochwy, zewnętrznych narządów płciowych (srom).
U niektórych bezkręgowców występuje układ rozrodczy obojnaczy, charakterystyczny zwłaszcza dla pasożytów i form osiadłych.