Kompetisi sperma terjadi ketika seekor betina kawin dengan lebih dari satu jantan sebelum terjadi pembuahan. Betina memiliki sperma lebih dari satu jantan di dalam tubuhnya, sehingga ada unsur persaingan di antara sperma. Setiap set sperma bergerak menuju sel telur wanita dengan tujuan membuahinya, dan setiap pria biasanya ingin spermanya mencapai sel telur terlebih dahulu. Perilaku sperma itu sendiri tidak berubah selama kompetisi sperma karena mereka tidak dapat mengetahui bahwa mereka sedang berkompetisi. Persaingan antara sperma dari pria yang sama tidak dianggap sebagai kompetisi sperma dalam pengertian ini.
Sperma dari kedua pejantan – atau semuanya, jika ada lebih dari dua pejantan yang terlibat – bersaing untuk mencapai sel telur betina terlebih dahulu. Oleh karena itu, hanya sperma yang paling kuat dan paling mampu secara fisik yang akan berhasil. Untuk membantu sperma bekerja lebih baik dalam kompetisi untuk membuahi betina, pejantan telah mengembangkan mekanisme untuk meningkatkan peluang keberhasilan mereka. Umumnya, semakin besar persaingan antara jantan, atau semakin bebas hewan betina, semakin banyak evolusi yang dibutuhkan untuk memainkan peran dalam memperlengkapi jantan dan spermanya untuk tugas pembuahan yang efektif.
Kualitas sperma biasanya menjadi faktor penentu sperma pria untuk memenangkan persaingan sperma dan membuahi sel telur wanita. Ada beberapa faktor yang membuat sperma pria lebih unggul dari sperma pria lainnya. Di antara kualitas ini adalah umur panjang, kecepatan dan energi.
Perubahan evolusioner telah terjadi di mana sperma diproduksi dengan ukuran optimal untuk dapat berenang secepat mungkin, mengingat jumlah energi yang dibutuhkan untuk mencapai sel telur betina. Laki-laki juga telah berevolusi untuk menghasilkan sperma dalam jumlah yang lebih besar di mana terdapat kompetisi sperma yang lebih besar. Di seluruh kerajaan hewan, testis besar diamati di tempat ini.
Akibat persaingan sperma, pejantan akan menjaga betina dari pejantan lain sebelum dan sesudah kawin. Beberapa ikan, seperti guppy, mencoba untuk kawin dengan betina langsung setelah dia melahirkan, untuk memastikan bahwa dia kawin dengan dia terlebih dahulu. Laki-laki dari spesies burung, reptil dan mamalia semua akan berjuang untuk hak kawin dengan perempuan.
Pertunjukan penuh warna diadakan untuk wanita di mana kompetisi sperma sangat bagus. Salah satu contohnya adalah burung merak warna-warni yang menampilkan kipas bulunya untuk membuat betina lebih terkesan daripada pejantan saingannya. Beberapa hewan, seperti laba-laba, memasukkan sumbat sanggama ke betina setelah kawin, untuk mencegah pejantan lain mencoba kawin.
Beberapa betina akan kawin dengan banyak jantan dalam waktu singkat. Damselfly bersayap hitam adalah salah satu hewan tersebut. Jantan dari spesies memiliki penis seperti sikat yang ia gunakan untuk membersihkan betina dari sperma yang sudah disimpan di dalam dirinya.