Có 3 nguyên tắc chính để phân biệt cá đực và cá cái, đó là sự khác nhau của đặc điểm sinh dục sơ cấp, đặc điểm sinh dục thứ cấp (sinh dục phụ) và đặc điểm hình thái do gen nằm trên nhiễm sắc thể giới tính qui định. Tuy nhiên, một số loài cá có sự khác nhau về hình dạng bên ngoài giữa đực và cái. Còn lại đa số các loài, đặc biệt cá hoang dã sống ngoài tự nhiên việc xác định giới tính bằng cách quan sát đặc điểm hình thái bên ngoài thì rất khó và nhất là đối với cá chưa thành thục. Trong trường hợp không
xác định được giới tính bằng các đặc điểm hình thái bên ngoài, cá phải được giải phẫu để quan sát tuyến sinh dục bằng mắt hoặc có thể sử dụng kính lúp [2].
Sự thể hiện các đặc điểm sinh dục của cá mặt quỷ không rõ ràng nên việc phân biệt giới tính bằng các đặc điểm hình thái bên ngoài rất khó.
Việc xác định giới tính có sự khác nhau tùy theo từng loài. Đối với cá mặt quỷ, giai đoạn cá còn nhỏ hoặc cá chưa thành thục sinh dục rất khó phân biệt giới tính. Tuy nhiên, vào mùa sinh sản, sau khi phân tích mẫu cá mặt quỷ bằng cách quan sát trực tiếp các đặc điểm hình dạng cấu tạo cơ thể, màu sắc, lỗ sinh dục và giải phẩu thu tuyến sinh dục, tiến hành làm tiêu bản tổ chức học xác định giới tính. Có thể mô tả sự khác nhau về hình thái bên ngoài của cá đực và cá cái như sau:
Đối với cá cái: bụng cá cái mềm và phình to hơn cá đực. Kích thước cá cái lớn hơn cá đực và gần đến thời kỳ sinh sản lỗ sinh dục ửng hồng.
Đối với cá đực: thường có kích thước nhỏ và thân thon dài hơn cá cái.
12. Hình 3.2: Cá cái
Nghiên cứu của Võ Thế Dũng và CTV (2011), cho biết nếu chỉ căn cứ vào hình dạng bên ngoài thì rất khó phân biệt được cá mặt quỷ đực và cái. Vào mùa sinh sản cá cái thường có bụng to và mềm [5]. Nghiên cứu của Fewings D.G và Squire L.C (1999), trên loài cá mặt quỷ vùng cửa sông, vào mùa sinh sản thường cá cái có kích thước lớn hơn cá đực [38]. Vì vậy, đối với cá mặt quỷ rất khó để phân biệt cá đực và cá cái nếu không phải vào mùa sinh sản của cá.