雌雄同株植物中，雄蕊发育不正常，不能产生有功能的花粉，但它的雌蕊发育正常，能接受正常花粉而受精结实，并能将雄性不育性遗传给后代的植物品系。雄性不育一般可分为3种类型。（1）细胞质雄性不育型，简称质不育型，表现为细胞质遗传。通常以单一的细胞质基因S和N分别代表雄性不育和雄性可育。用可育株花粉给雄性不育株雌蕊授粉，能正常结实，但F1植株仍表现为雄性不育的母体性状，因而不能自交产生F2，农业生产上不能利用。（2）细胞核雄性不育型，简称核不育型，表现为细胞核遗传，雄性不育性大多为一对隐性基因（msms）所控制，正常可育性为相对的显性基因（MsMs）所控制。雄性不育株与正常株杂交，F1植株为雄性可育（MsMs）；F1自交产生的F2，可育株与不育株之比为3∶1，难以用普通方法保持雄性不育系，在农业生产上也不可能广泛利用。（3）核-质互作不育型，表现为核-质互作遗传。不但需要细胞质有不育基因S，而且需要细胞核里有纯合的不育基因（rfrf），二者同时存在，方能使植株表现为雄性不育。如胞质基因为可育N，则不论核基因是可育（RfRf）还是不育（rfrf），都表现为雄性可育。同样，如核里具有可育基因（RfRf）或（Rfrf），则不论胞质基因是可育N还是不育S，也都表现为雄性可育。这种由核-质互作形成的雄性不育系，其遗传组成为S（rfrf），不能产生正常的花粉，但可作为杂交母本。由于能找到保持系N（rfrf）［用它与不育系杂交，所产生的F1仍能保持雄性不育，即：S（rfrf）（♀）×N（rfrf）（♀）→S（rfrf）（F1）（不育）］并能接受恢复系S（RfRf）或N（RfRf）［用它们与不育系杂交，所产生的F1都是可育的，即：S（rfrf）（♀）×S（RfRf）→S（Rfrf）（F1）（可育），或S（rfrf）（♀）×N（RfRf）→S（Rfrf）（F1）（可育）］的花粉，使F1恢复为雄性可育，F1植株自交产生F2，所以在农业生产上可以广泛应用。雄性不育系可以免除人工去雄，节约人力，降低种子成本，还可保证种子的纯度。目前水稻、玉米、高粱、洋葱、蓖麻、甜菜和油菜等作物已经利用雄性不育系进行杂交种子的生产；对其他作物的雄性不育系，也正在进行广泛的研究。