El binarismo sexual o modelo sexual binario es un paradigma científico y a la vez construcción social que clasifica a las personas en relación a su sexo de forma excluyente como de sexo masculino o femenino, de acuerdo a un sexo asignado basado en el sexo biológico. El binarismo sexual conduce, desarrollado ya como pura construcción social, al binarismo de género y a la heterosexualidad como modelo predominante de orientación sexual.
La asignación de sexo en el binarismo sexual se realiza en base a la observación de los genitales y en algunos casos mediante análisis hormonales y cromosómicos. El carácter binario, excluyente y exclusivo, del sexo asignado deja de lado el hecho de que en algunos casos los recién nacidos presentan genitales tanto masculinos como femeninos o presentan genitales de identificación dudosa, el examen hormonal y cromosómico también se se muestra a veces equívoco, debido al hecho de que hay personas, a las que se denomina intersexuales, que nacen con características mixtas y que por tanto no corresponde a ninguno de los modelos normativos preestablecidos, lo que genera tanto problemas psicológicos como discriminación social hacia esas personas.