A madaraknál a nem a ZW nemi kromoszóma-rendszer határozza meg, ami az emlősökben (beleértve az embert is) előforduló XY rendszer ellentéte. Ebben a rendszerben a tojások a heterogametikus nem (ZW), a himek pedig a homogametikus nem (ZZ). Ez azt jelenti, hogy a tojásoknak két különböző nemi kromoszóma van (Z és W), míg a himeknek két azonos (Z).
A Z kromoszóma hordozza a hím és a tojás jellegzetességeit kodoló géneket is, míg a W kromoszóma kisebb, és csak néhány gént tartalmaz, beleértve a nemet meghatározó gént is. A madár neme a termékenyítés pillanatában dől el. Ha a tojást Z kromoszómát hordozó spermium termékenyíti, a utód hím lesz. Ha W kromoszómát hordozó spermium termékenyíti, tojás lesz.
*Ez a nemi meghatározási rendszer hasonló az egyes hüllők és rovarok esetén előfordulóhoz.*
Általánosságban elmondható, hogy a hím madaraknak két Z kromoszóma van, a tojásoknak pedig egy Z és egy W kromoszóma.
A nemi kromoszómás géneket is tartalmaznak más jellegzetességekre, mint például a tollszín vagy a testméret. Ez azt jelenti, hogy a madár nemét a nemi kromoszómás gének is befolyásolhatják.
Néhány ritka esetben a madaraknál rendellenes nemi kromoszóma-elrendezés fordulhat elő, például ZZ tojások vagy ZW himek. Ezek a madarak általában meddők és nem tudnak utódot tenni.