Sexuální orientace ve vztahu k pohlaví je pojímána buď jako heterosexuálně-homosexuální kontinuum, tedy souvislé spektrum od výhradně heterosexuální až po výhradně homosexuální orientaci podle Kinseyovy škály (přičemž jen velmi málo lidí je zcela vyhraněných, tedy na úplných koncích škály), nebo (podobně jako je oficiálně chápána pohlavní identita) jako dichotomické (přičemž člověk je zařazen podle své převažující tendence a nerozhodnutelné mezní případy jsou považovány za raritní výjimky), nebo jako trichotomické, kde osoby s výraznou náklonností k mužům i ženám jsou klasifikovány jako bisexuální a za homosexuální nebo heterosexuální jsou označovány jen osoby s jednoznačně vyhraněnou orientací. Údaje o zastoupení jednotlivých orientací (zejména bisexuality) se pak mohou zásadně lišit v závislosti na tom, ve kterém pojetí jsou pojmy použity.
Sexuální orientace je definována jako charakteristika jednotlivce podobně jako biologické pohlaví, pohlavní identita nebo věk. Za obvyklé symptomy se však kromě vnitřních pocitů a dalších projevů biopsychologické reaktivity mnohdy považují i některé typy meziosobních vztahů nebo aktivit, v nichž se projevuje potřeba lásky, oddánosti, intimity, sexuální touhy nebo vzrušivosti atd. Zaměření se zpravidla projevuje celoživotní tendencí k citovým náklonnostem daného zaměření, intenzivnějším prožíváním nebo potřebou citově významných vztahů k osobám příslušného pohlaví (či např. věku), schopností se do nich zamilovat, obvykle též specificky vyšší genitální reaktivitou nebo touhou po fyzické blízkosti nebo orgasmických aktivitách ve vztahu k nim.
Jedinec si svoji skutečnou sexuální orientaci nemusí nutně uvědomovat, zejména jde-li o menšinovou orientaci (viz též sexuální identita), anebo se nemusí chovat podle stereotypních očekávání společensky spjatých s jeho orientací. Takzvané sexuální chování (nebo sexuální abstinence) souvisí se sexuální orientací jakožto vlastností či dispozicí spíše nepřímo, avšak některé teorie a diskursy definují sexuální orientaci právě sexuálním chováním.