A orientação sexual refere-se aos tipos de desejos sexuais (líbido) que uma pessoa possa ter por outra.
A orientação sexual pode ser assexual (nenhuma atracção sexual), bissexual (atracção por ambos os géneros), heterossexual (atracção pelo género oposto), homossexual (atracção pelo mesmo género), ou pansexual (atracção por diversos géneros, quando se aceita a existência de mais de dois géneros). O termo pansexual (ou também omnissexual) pode ser utilizado, ainda, para indicar alguém que tem uma orientação mais abrangente (incluindo por exemplo, atracção específica por transgéneros).
A orientação sexual não-heterossexual foi removida da lista de doenças mentais nos EUA em 1973; e do CID 10 (Clasificação Internacional de Doenças) editado pela OMS (Organização Mundial de Saúde), só em 1993.
O termo orientação sexual é considerado, actualmente, mais apropriado do que opção sexual ou preferência sexual. Isso porque estas indicam que uma pessoa teria escolhido a sua forma de desejo, coisa que muitas pessoas consideram como sem sentido. Assim como o heterossexual não escolheu essa forma de desejo, o homossexual (tanto feminino como masculino) também não.