Płeć ptaków można rozpoznać na podstawie mniej lub bardziej wyraźnych drugorzędowych cech płciowych, głosu, zachowania, wyglądu kloaki, za pomocą endoskopii oraz badań chromosomowych lub DNA.
Drugorzędowe cechy płciowe są zwykle bardziej wyraźne u gatunków poligamicznych, a mniej wyraźne u gatunków monogamicznych. Najmniej widoczne są u osobników młodych oraz poza sezonem lęgowym .
Warto mieć świadomość, że starsze samice mogą być łudząco podobne do młodych samców, a młode samce do samic. Poza tym w obrębie niektórych mutacji dymorfizm płciowy staje się mniej zarysowany, jak to jest w przypadku np. białych i lutino papużek falistych, jasnych odmian nimf oraz osobników albinotycznych większości gatunków.
U papużek falistych doskonałą cechą rozpoznawczą samców jest niebieski kolor woskówki. Należy pamiętać jednak, że pojawia się on dopiero po kilku tygodniach po usamodzielnieniu się młodych ptaków. Kolor woskówki może zmienić się wraz z wiekiem i w wyniku niektórych chorób. Stare samce często tracą niebieską barwę woskówki w wyniku zaburzeń hormonalnych. Stare samice z kolei mogą uzyskać niebieskie zabarwienie woskówki, zwłaszcza wokół nozdrzy. Może to być spowodowane niektórymi nowotworami jajników i zaburzeniami hormonalnymi.
U nimfy najpewniejszą cechą umożliwiającą rozpoznanie samców jest wzór na ogonie i ubarwienie głowy. Trudności może nastręczyć nam rozpoznanie płci u ptaków młodych, przed pierwszym pierzeniem. U dojrzałych samców sterówki są jednolicie żółte lub czarne, przy czym jasne są często ciemno kreskowane. U samic ogony są ciemno prążkowane. Ubarwienie głowy samców jest intensywniejsze i bardziej kontrastowe w porównaniu do samic. Samce mają z reguły dłuższy i bardziej żółty czubek i bardziej pomarańczowe policzki oraz dłuższy ogon.
U niektórych gatunków papug monomorficznych również udało się odszukać cechy umożliwiające rozpoznanie płci ptaków. Na przykład tęczówki samic kakadu wraz z uzyskaniem dojrzałości płciowej stają się czekoladowo – brunatne, natomiast u samców czarne.
Samce papug i większości ptaków wróblowatych są zazwyczaj trochę większe od samic, mają większą głowę, większe łapy i solidniejszy dziób. Poza tym odległość między kośćmi łonowymi jest u samców dużo mniejsza niż u samic. Większa szerokość miednicy samicy jest przystosowaniem do składania jaj.
Wydawane głosy oraz zachowanie ptaka są z reguły charakterystyczne dla określonej płci. U papug zdarza się jednak, że dwa osobniki tworzące parę i zachowujące się jak samiec i samica są jednej płci. Takie zjawisko możemy też zaobserwować u kanarków.
Samce niektórych gatunków monomorficznych np. mewek japońskich, maja inny głos wabiący niż samice. Samce mewek odzywają się „kszyt”, a samice „trrrt”. Jednak ptaki, które dobrały się w parę, tworzą głosowy duet, więc jest bardzo trudno zidentyfikować który i jak się odezwał. U mewek japońskich możemy również rozpoznać płeć w inny sposób. Polega ona na zawieszaniu ptaka za głowę, tak aby nie mógł on łapkami opierać się o rękę badającego. Trzymane w ten sposób samce układają ogon wzdłuż osi ciała, natomiast samice odchylają go w taki sposób jakby go zadzierały. Dodatkową cecho dymorfizmu płciowego u mewek jest ułożenie oka względem linii będącej przedłużeniem zetknięcia się krawędzi połówek dzioba. U samców oko położone jest powyżej tej linii, u samic na niej.
