Cách ly sinh sản (Reproductive isolation) là một tập hợp các cơ chế tiến hóa, các hành vi và các quá trình sinh lý quan trọng để xác định sự ngăn cản các thành viên của các loài khác nhau sinh ra con cái, hoặc đảm bảo rằng bất kỳ con cái nào từ việc lai khác loài là bất hữu thụ (vô sinh). Những rào cản này duy trì tính toàn vẹn của một loài bằng cách giảm dòng gen giữa các loài có liên quan, kể cả loài thân thuộc. Các cơ chế của sự cách li sinh sản đã được phân loại theo một số cách, nhà động vật học Ernst Mayr đã phân loại các cơ chế của sự cách ly sinh sản thành hai loại lớn là cách ly tiền hợp tử chỉ về những diễn biến trước khi thụ tinh (hoặc trước khi giao phối đối với động vật) và cách ly sau hợp tử cho những diễn tiến sau khi thụ hợp. Cơ chế cách ly sinh sản là một trong những nhân tố giải thích sự hình thành loài và tính ổn định của các loài.