Drugim sprawdzianem płci człowieka jest histologiczna budowa gonad. Dlatego kryterium to określa się jako tak zwaną „płeć gonadalną”. Budowa gonad jest istotnym elementem w determinacji płci organizmu, gdyż zespala w sobie produkcję gamet oraz odpowiedniego zestawu hormonów, które z jednej strony znajdują się pod wpływem nadrzędnych ośrodków regulacji neuroendokrynologicznej, a z drugiej strony same (jako efektory) stanowią istotny element prawidłowego funkcjonowania całej tej regulacji.
Jak wspomniano powyżej, określanie we krwi poziomu hormonów sterydowych, podobnie jak i hormonów białkowych pochodzenia przysadkowego czy podwzgórzowego, pozwala na określanie prawidłowego i charakterystycznego układu tych hormonów dla dwu zasadniczych rodzajów płci.
Te trzy zasadnicze zespoły czynników warunkujących odpowiedni rozwój organizmu w kierunku płci męskiej czy żeńskiej są ze sobą wzajemnie sprzężone. Składają się z czynnika dziedzicznego, zaprogramowanego w układzie chromosomalnym i ujawniającego się także w odpowiednim kierunku rozwoju gonad. Oba te czynniki z kolei określają kierunek rozwoju układu neurohormonalnego w różnych etapach rozwoju osobniczego, a sprzężenia te są różnie nasilone w życiu płodowym, noworodkowym, w okresie przed pokwitaniem i w okresie pokwitania. Od tych trzech czynników zależy odpowiedni rozwój wewnętrznych i zewnętrznych narządów płciowych, a także rozwój trzeciorzędowych cech płciowych. Kliniczna ocena wyglądu narządów kopulacyjnych, jak i trzeciorzędowych cech płciowych pozwala więc na określenie zespołu cech płciowych, który czasem nazywa się „płcią genitalną” i dość często na tej podstawie określa się urzędową (metrykalną) płeć osoby.
