胎儿的外生殖器在孕8周开始发育，到孕14周胎儿外生殖器才发育完全，在12周以前胚胎的外生殖器外观基本相似。孕18周后，阴囊和阴茎通过超声检查可清晰显示，孕22周后，大阴唇可清晰显示。
外生殖器的发育在胚胎早期男、女相似，在胚胎约第5周时，在尿生殖窦膜的腹侧形成生殖结节，不久，生殖隆突等原基也形成，但此时期不能区分性别，处于性未分化期。第7-8周后才开始向男性或女性方向发育，第12周以前胚胎外生殖器外观基本形似。在此之后，男性生殖结节增长形成阴茎，尿生殖窦的下段伸入阴茎并开口于尿道沟，形成尿道海绵体部。女性生殖结节稍增长形成阴蒂，左右生殖隆突形成大阴唇，尿道壁不融合，形成小阴唇，尿生殖窦与尿道沟共同形成阴道前庭。到孕14周，外生殖器才发育完全。
在胎儿生殖系统发育期间，如果有外界因素影响，比如药物、辐射、病毒感染等，可能会导致胎儿的生殖系统发育异常。超声检查时，男性胎儿的外生殖器较女性胎儿易显示，但是禁止非医学需要鉴定胎儿性别。