單性生殖（/?pɑ?rθ?no?d??n?s?s, -θ?n?-/; 來自希臘語 παρθ?νο?, parthénos, 'virgin' + γ?νεσι?, génesis, 'creation'）是無性繁殖的一種自然形式，其中胚胎的生長和發育發生在配子中（ 卵子或精子）而不與另一個配子結合（例如，卵子和精子融合）。 在動物中，孤雌生殖是指未受精的卵細胞發育成胚胎。 在植物中，孤雌生殖是無性生殖的一個組成過程。 在藻類中，孤雌生殖可能意味著從單個精子或單個卵子發育出胚胎。

單性生物天然存在于一些植物、藻類、無脊椎動物物種（包括線蟲、一些水熊蟲、水蚤、一些蝎子、蚜蟲、一些螨蟲、一些蜜蜂、一些銹蟲和寄生蜂）和一些脊椎動物（如一些魚 、兩棲動物、爬行動物和鳥類）。 這種類型的繁殖已經在包括魚類、兩棲動物和老鼠在內的一些物種中被人工誘導。

正常的卵細胞在減數分裂過程中形成，是單倍體，染色體數量是母體細胞的一半。 然而，單倍體個體通常不能存活，孤雌生殖后代通常具有二倍體染色體數目。 根據恢復二倍體染色體數量所涉及的機制，孤雌生殖的后代可能具有母親所有和一半的等位基因之間的任何位置。 在某些類型的孤雌生殖中，具有母親所有遺傳物質的后代稱為完全克隆，而只有一半的后代稱為半克隆。 完整克隆通常在沒有減數分裂的情況下形成。 如果發生減數分裂，后代將僅獲得母親等位基因的一小部分，因為在減數分裂期間會發生 DNA 交換，從而產生變異。

使用 XY 或 X0 性別決定系統的物種的孤雌后代具有兩條 X 染色體并且是雌性。 在使用 ZW 性別決定系統的物種中，它們要么有兩條 Z 染色體（雄性），要么有兩條 W 染色體（大多數不能存活，但很少有雌性），或者它們可能有一條 Z 和一條 W 染色體（雌性）。

單性生殖不適用于等配物種。

一些物種完全通過孤雌生殖（例如蛭形輪蟲）進行繁殖，而其他物種則可以在有性生殖和孤雌生殖之間切換。 這稱為兼性孤雌生殖（其他術語為周期性孤雌生殖、異配或異性生殖）。 此類物種的有性和孤雌生殖之間的轉換可能由季節（蚜蟲、一些癭蜂）、雄性缺乏或有利于種群快速增長的條件（輪蟲和枝角類動物，如水蚤）觸發。 在這些物種中，無性繁殖發生在夏季（蚜蟲）或只要條件有利。 這是因為在無性繁殖中，成功的基因型可以迅速傳播，而不會因性別而改變，也不會在不會生育的雄性后代身上浪費資源。 有些物種既可以通過有性生殖又可以通過孤雌生殖來生產，而熱帶蜥蜴同一窩中的后代可能是有性生殖和孤雌生殖的混合體。 在加利福尼亞禿鷹中，即使有雄性存在并且雌性可以與之繁殖，兼性孤雌生殖也會發生。 在壓力時期，有性繁殖產生的后代可能更健康，因為它們具有新的、可能有益的基因組合。 此外，有性繁殖提供了非姐妹染色體之間減數分裂重組的好處，這是一個與修復 DNA 雙鏈斷裂和其他可能由壓力條件引起的 DNA 損傷相關的過程。

許多具有異源性的分類群中有已經失去有性階段并且現在完全無性的物種。 在染色體不能配對進行減數分裂的多倍體和雜種中發現了許多其他專性孤雌生殖（或雌核生殖）的情況。

通過孤雌生殖產生雌性后代稱為產雌孤雌生殖（例如蚜蟲），而通過孤雌生殖產生雄性后代稱為產雌孤雌生殖（例如蜜蜂）。 當未受精的卵同時發育成雄性和雌性時，這種現象被稱為后雌生殖。

單性生殖可以通過有絲分裂卵子發生而在沒有減數分裂的情況下發生。 這稱為無融合生殖孤雌生殖。 成熟的卵細胞由有絲分裂產生，這些細胞直接發育成胚胎。 在開花植物中，配子體的細胞可以經歷這個過程。 無融合生殖孤雌生殖產生的后代是其母親的完整克隆。 例子包括蚜蟲。

涉及減數分裂的單性生殖更為復雜。 在某些情況下，后代是單倍體（例如雄性螞蟻）。 在其他情況下，統稱為自交孤雌生殖，倍性通過各種方式恢復為二倍性。 這是因為單倍體個體在大多數物種中都無法存活。