Gametogeneza je proces u kojem organizam stvara gamete, stanice koje se koriste u spolnom razmnožavanju. Svaka gameta sadrži polovicu genetskog materijala roditeljskog organizma. Kada se spoji s drugom gametom, stvara kompletan skup DNK. Ovo spajanje dviju gameta može se razviti u novi organizam u nizu umnožavanja i dijeljenja. Organizmi od plavih kitova do stabala badema sudjeluju u gametogenezi kako bi se mogli razmnožavati.
Ženski organizmi proizvode jajašca ili oocite u procesu poznatom kao oogeneza, dok muški organizmi stvaraju spermu u spermatogenezi. Oba procesa se oslanjaju na mejozu, tehniku diobe stanica koja završava s četiri stanice koje sadrže polovicu DNK roditeljske stanice. Takve su stanice poznate kao haploidne, za razliku od njihovih diploidnih matičnih stanica koje sadrže kompletan skup DNK. Međutim, dvije različite tehnike gametogeneze vrlo su različite.
Proces počinje u spolnim žlijezdama, organima koji se posebno koriste za gametogenezu. Jedinstvene stanice unutar spolnih žlijezda poznate kao zametne stanice razmnožavaju se mejozom. Najprije se stanice podijele na dva dijela, stvarajući dvije manje stanice s polovicom DNK roditeljske stanice. Svaka od ovih stanica kćeri duplicira se. Na kraju mejoze nastaju četiri haploidne stanice i te stanice mogu sazrijeti u gamete i oploditi se ili biti oplodene, ovisno o tome jesu li spermiji ili oociti.
Kod muškaraca, gametogeneza se događa stalno. Zametne stanice stalno obnavljaju zalihe sperme kako bi organizam domaćina održao plodnim. Kod ženki gametogeneza je nešto kompliciraniji proces. Dio posla događa se prije rođenja jer tijelo stvara zalihe nezrelih oocita koje se drže u stanju zastoja. Nakon što organizam dosegne spolnu zrelost, pojedinačne oocite sazrijevaju jedna po jedna. Za završetak procesa sazrijevanja potrebna je gnojidba. Kod ljudi i nekih drugih životinja, neoplođene stanice se povremeno izlučuju zajedno sa sluznicom maternice.
Još nešto zanimljivo događa se s gametogenizom kod ženki. Mejotička dioba rezultira jednom gametom i tri takozvane “polarne stanice”. To je rezultat očuvanja energije. Za proizvodnju plodne jajne stanice potrebno je dovoljno energije da ne bi bilo moguće napraviti četiri odjednom. Kao rezultat toga, kada se zametna stanica prvi put podijeli, proizvodi nezrelu jajnu stanicu i polarnu stanicu. Obje ove stanice se zauzvrat repliciraju, pri čemu polarna stanica stvara još dvije polarne stanice, a nezrela jajna stanica tvori polarnu stanicu i još jednu nezrelu oocitu koja će sazrijeti ako se oplodi. U međuvremenu, polarne stanice tijelo ponovno apsorbira.