Siittiöiden kilpailu tapahtuu, kun naaras pariutuu useamman kuin yhden uroksen kanssa ennen hedelmöitystä. Naisella on useamman kuin yhden uroksen siittiöitä kehossaan, joten siittiöiden välillä on kilpailun elementti. Jokainen siittiösarja kulkee kohti naisen munaa tavoitteena hedelmöittää se, ja jokainen uros tyypillisesti haluaa siittiöiden saavuttavan munan ensin. Siittiöiden käyttäytyminen ei muutu siittiöiden kilpailun aikana, koska ne eivät voi tietää kilpailevansa. Saman uroksen siittiöiden välistä kilpailua ei pidetä tässä mielessä siittiöiden kilpailuna.
Molempien urosten siittiöt – tai kaikki, jos mukana on enemmän kuin kaksi urosta – kilpailevat päästäkseen naarasmunaan ensin. Siksi vain sopivin ja fyysisesti tehokkain siittiöistä onnistuu. Auttaakseen siittiöitä menestymään paremmin naaraiden hedelmöittymiskilpailussa, miehet ovat kehittäneet mekanismeja menestymismahdollisuuksiensa lisäämiseksi. Yleensä mitä suurempi kilpailu urosten välillä tai mitä herkempi naaraseläin on, sitä enemmän evoluution on tarvinnut vaikuttaa rooliin uroksen ja siittiöiden valmistamiseksi tehokkaan lannoituksen tehtävään.
Siittiöiden laatu on yleensä ratkaiseva tekijä uroksen siittiöille voittaakseen siittiöiden kilpailun ja hedelmöittämään naisen munan. On olemassa useita tekijöitä, jotka tekevät miehen siittiöistä parempia kuin muiden miesten siittiöt. Näitä ominaisuuksia ovat pitkäikäisyys, nopeus ja energia.
On tapahtunut evoluutiomuutoksia, joissa siittiöitä tuotetaan optimaaliseen kokoon, jotta ne voivat uida mahdollisimman nopeasti, kun otetaan huomioon naarasmunan saavuttamiseen tarvittava energiamäärä. Urokset ovat myös kehittyneet tuottamaan enemmän siittiöitä, jos siittiöiden kilpailu on suurempaa. Koko eläinvaltakunnassa havaitaan suuria kiveksiä.
Siittiöiden kilpailun seurauksena urokset suojelevat narttua muilta uroksilta ennen parittelua ja sen jälkeen. Jotkut kalat, kuten guppit, yrittävät paritella naaraan kanssa heti synnytyksen jälkeen varmistaakseen, että tämä parittelee ensimmäisen kanssa. Lintulajien, matelijoiden ja nisäkkäiden urokset taistelevat oikeudesta paritella naaraan kanssa.
Värikkäitä esityksiä järjestetään naisille, joissa siittiöiden kilpailu on suurta. Yksi esimerkki on värikäs riikinkukko, joka näyttää höyhenen faneilleen tehdäkseen vaikutuksen naaraan enemmän kuin kilpaileva uros. Jotkut eläimet, kuten hämähäkit, asettavat naaraspariin parittelun jälkeen paritulpan, jotta toinen uros ei yrittäisi paritella.
Jotkut naaraat pariutuvat useiden urosten kanssa lyhyessä ajassa. Musta-siipinen damselfly on yksi tällainen eläin. Lajin uroksella on harjan kaltainen penis, jota hän käyttää naaraspuhdistukseen siittiöiden sisältä.