生物的生活史中，无性的孢子世代与有性的配子世代相互交替的现象。无性世代亦称孢子体世代，产生无性孢子，具二倍数染色体（2n）。有性世代亦称配子体世代，产生配子，具单倍数染色体（n）。生物经有性生殖，两个配子（n）结合成合子（2n），发育成一定形态结构的孢子体，产生孢子母细胞（2n）系无性世代。孢子母细胞经减数分裂产生孢子（n）发育为配子体，产生配子（n）为有性世代。凡有性生殖的植物，在生活史中都有（n）世代和（2n）世代的交替，核相（n，2n）交替同时在此完成。在不同进化阶段的植物，这两个世代发育的生物体不是相等程度的，苔藓植物和蕨类植物，各具有发育程度较高的无性世代和有性世代，有明显的世代交替。在进化系统上低于上述植物的类群则以配子体（n）世代发育较明显，孢子体（2n）世代很短暂，不发育成一定的形态。在进化系统上高于上述植物的类群则以孢子体（2n）世代为主态发育成各种组织和器官，配子体（n）世代退化为少数几个细胞的结构，在生殖器官中产生单倍染色体的卵和精子。

动物的世代交替不如植物明显，仅在原生动物、腔肠动物等低等动物中有世代交替现象。

在植物中除一部分藻类仅有核相（n，2n）变化外，其他类群均有世代交替。在植物的进化系统中，其二倍体的孢子体（2n）与单倍体的配子体（n）发生很大变化。在藻类和真菌，无性世代通过孢子的裂殖或芽殖。有性世代，存在同型配子生殖和异型配子生殖。前者其配子的大小、形态和构造相同，仅有“＋”、“-”之分。如衣藻，其营养体是单倍体（n）。在外界环境对其生活不利时，细胞壁加厚，形成配子囊。细胞进行分裂，产生仍为单倍体的“＋”、“-”两种性配子。其大小、形态相似，活动能力无明显差别。这二种异性同形配子接合形成合子（2n）。合子经过减数分裂形成新的单倍体的营养体。异型配子生殖是由形态和构造不同的大小两个配子结合。如团藻、多数营养细胞，专司营养，其特化的生殖细胞，产生卵和精子，精卵结合成二倍体的合子，合子萌发经减数分裂，产生单倍体的细胞，再经有丝分裂形成藻群。

从苔藓植物到种子植物，都是异型配子生殖，在其生活史中有配子体和孢子体之分，植物愈进化，它们的孢子体愈发达。各类植物两个世代发育的生物体各有不同的特点：

苔藓植物，其配子体较发达，属单倍体（n），产生由多细胞构成的生殖器官，雄性生殖器官即藏精器，产生精子，雌性生殖器官即颈卵器，产生一个不动的卵。精子靠水流进入颈卵器，与卵结合，成为二倍体的受精卵（2n）。受精卵发育成多细胞的胚，由胚发育成孢子体，寄生在配子体上，以基足伸入配子体组织内吸收养料，基足上有蒴柄，蒴柄的末端发育成孢蒴，也叫孢子囊。孢蒴内的孢子母细胞经减数分裂，产生单倍体的孢子，孢子从孢蒴放出，在适宜条件下萌发成原叶体，由原叶体发育成雌、雄配子体。从苔藓植物的二倍体的孢子体和单倍体的配子体的交替，说明有二个明显的世代，即无性世代和有性世代。无性世代和有性世代存在交替现象。

蕨类植物，是颈卵器植物的高级类型，又是维管植物的低极类型，有大型的孢子体世代和小型的配子体世代。其二倍体的孢子体（2n），分化为根、茎、叶，能独立生活，在其生活史中，占主要地位。有维管系统，能适应陆地环境，平时所见到的木本植物体，即是一个二倍体的大孢子体。孢子体上有孢子囊，其中的生殖细胞，经减数分裂产生孢子，这是无性世代。孢子萌发又形成单倍体的配子体（n），由一层细胞构成，称叶状体，着生在阴湿的地面，有假根，能独立生活。叶状体的一端有藏精器，产生精子；一端有颈卵器，产生卵。以水为媒介使精卵结合受精，形成二倍体的受精卵，这是有性世代。受精卵发育成胚，胚再发育成孢子体。蕨类植物的生活史中，存在着明显的世代交替现象。但其配子体较苔藓植物退化。

在植物进化的高级阶段，出现了种子，这是长期适应陆地生活环境的产物，是保存和繁衍种族的最好方式。种子植物进行有性生殖时，借助风力或昆虫，把花粉送至雌性生殖器官，使精卵结合，受精卵与周围组织共同形成种子，用种子繁殖后代。种子植物的孢子体，非常发达，其形态、结构在植物界最复杂。不仅有根、茎、叶之分，且有绚丽多姿的茎、叶和花部器官。配子体极度退化，仅有几个细胞，不能独立生活，藏在孢子体的花器官内。但仍有二个世代，从受精卵开始到花粉母细胞、胚囊母细胞至减数分裂，是二倍体的孢子体（2n）世代，即无性世代；自减数分裂，从花粉粒和胚囊的开始形成，到发育成多细胞的花粉粒和胚囊，产生精子和卵，属单倍体的配子体（n）世代，即有性世代。两个世代相互交替出现。

植物进化过程世代交替的演变图

只有低等动物存在世代交替现象，但无独立生活的配子体，染色体倍性尚不清楚。和植物的世代交替有原则上的不同。

原生动物存在有性和无性两种生殖方式。其无性生殖有直接分裂和多分裂法，都能产生新个体。进行若干代的无性生殖后，转为有性生殖。如疟原虫，其生活史包括裂体生殖、配子生殖和孢子生殖三个时期，经历人和按蚊两个宿主。当感染疟原虫的按蚊吸人血时，唾液腺中的疟原虫子孢子进入人体血液，侵入肝脏，再入红细胞。经几次裂殖生殖，破坏人的红细胞，形成雌雄配子母细胞。按蚊吸人血时，雌雄配子母细胞进入蚊胃，在蚊胃内产生配子，结合为合子，完成其有性生殖。合子伸长成为卵孢子，穿过蚊胃形成卵囊和大量子孢子，称为孢子生殖。卵囊破裂，子孢子入蚊的唾液腺内。蚊虫吸人血时，子孢子随唾液进入人体血液中。从孢子生殖到裂体生殖是无性世代，配子生殖是其有性世代。

腔肠动物中的薮枝螅，亦兼有无性和有性两种生殖方式。通过无性繁殖以芽殖方式进行，水螅芽长成新的水螅体后，可脱离群体。水中的CO₂增加，水螅体因受刺激而产生有性个体，称生殖体。生殖体形成雌、雄两种水母芽，分别长成雌、雄两种水母，脱离生殖体，营独立生活，其生殖细胞经减数分裂，产生单倍体的卵和精子，精卵结合成接合子，接合子先发育成浮浪幼虫，再发育成水螅型的个体，薮枝螅包括水螅型的无性世代和雌、雄两种水母型的有性世代。两个世代存在交替现象。