在形態大小上，X染色體比Y染色體大，醫學上統稱為性染色體。人類有23對染色體，其中1對是性染色體，它決定人的性別，女性的染色體大小、形態、成分相同，為XX，而男性的性染色體大小、形態、成分不同，其中一個與女性X染色體相同，另一個極小，稱為Y染色體，故男性為XY。
Y染色體的體積較小體重較輕，X染色體大約是Y染色體大小的3倍，因此Y染色體跑得會比較快，從而有機會更快和卵子結合。2個X染色體結合，還是1個X染色體和1個Y染色體結合，無法人為控制。X染色體和Y染色體的大小并沒有太大的意義，兩者都具有各自的作用，X染色體和Y染色體攜帶不同的基因，對后代有不同的影響。
通常Y染色體攜帶的基因會傳遞給男性后代，包含性別決定基因，可以增加睪酮分泌，使生殖器男性化。如果睪酮分泌不足，會導致女性器官分化，此時含有X染色體的受精卵會發育成女性，因此，不存在X染色體和Y染色體誰更強大的比較。
如果性染色體發生異常，會導致性別畸形，其中X染色體隱性遺傳病有常見色盲、血友病、夜盲癥，Y染色體遺傳性有鴨蹼病、外耳毛癥等。因此建議存在生育需求的人群，積極進行產前檢查、產檢等。