Em sua acepção biológica original e mais ampla, o termo significa simplesmente a operação cirúrgica de remoção dos órgãos sexuais (gônadas), os quais são essenciais à reprodução, assim como ao desenvolvimento de caracteres sexuais secundários, ou seja, os ovários na fêmea ou os testículos no macho. A remoção cirúrgica dos ovários é usualmente chamada ovariotomia ou ooforectomia; a dos testículos, orquidectomia.
As operações de castração são hoje realizadas em ambos os sexos unicamente por razões médicas. A castração como política eugênica, tal como era executada antes, especialmente em delinqüentes sexuais, deixou de ser praticada em paises civilizados. Para fins eugênicos, a esterilização por vasectomia ou salpingectomia é hoje preferida, dado que essas operações esterilizantes afetam somente a capacidade de reprodução, mas não as características sexuais secundárias.
Quando é executada ou ocorre depois da puberdade, a castração não tem efeitos drásticos em um ou outro sexo, como os observados após a remoção cirúrgica dos órgãos sexuais no começo da vida, quando ainda não se desenvolveram os caracteres sexuais secundários do organismo. A castração antes da puberdade resulta em eunocoidismo ou eunuquismo — o desenvolvimento das características sexuais secundárias do sexo oposto. As mulheres eunucóides são reconhecíveis pelas proporções masculinas do corpo, voz grave e abundância de pêlos no corpo e no rosto; e os homens eunucóides pelas ancas largas, ombros estreitos e descaídos, ausência de barba e pêlo corporal, voz aguda etc.
Na medicina psícológica, a castração implica somente o pênis. Os psicanalistas concordam em que o complexo de castração é universal. Está intimamente vinculado à situação edipiana. O modo como o complexo de castração é resolvido determina, em grande medida, o destino do complexo de Édipo.
Durante o período final da infância, um volume excepcionalmente grande de libido converge para a área genital, dando origem à chamada fase fálica.
As crianças de ambos os sexos acreditam inicialmente que todas as pessoas nascem com um pênis. Quando o menino descobre que existem algumas pessoas (meninas) que não têm pênis, ele fica intensamente alarmado, pois se defronta agora com uma prova que corrobora a sua fantasia de que poderá perder também seu próprio órgão, tal como no passado tinha perdido outras possessões valiosas. Durante a fase oral, o mamilo fora-lhe arrebatado; durante a fase anal, tinha perdido suas fezes, a que atribuía tanta importância. Em virtude dessas experiências anteriores e de suas muitas representações, o pensamento de que algo de desastroso possa atingir-lhe o pênis ganha em intensidade. O menino acredita que a menina possuía outrora um órgão como o seu, mas que lhe foi tirado. Por essa época, ele começa a sentir que, se continuar mostrando interesse sexual por sua mãe, o pênis ser-Ihe-á removido. A situação edipiana torna-se aguda com esse temor e é ampliada com as numerosas ameaças sexuais e não-sexuais que provêm dos pais.
Na pessoa normal, o complexo de castração e suas muitas associações, principalmente a edipiana, dão lugar em grande medida a formações de reativação, sublimações, substituições, identificações extraparentais etc., que caracterizam o chamado período de latência. Durante o período de latência, a ameaça de castração, especialmente a oriunda do pai, faz com que o filho se identifique com o pai, assim estabelecendo em seu íntimo as proibições paternas. Deste modo, o complexo de castração é internalizado, "encoberto"; também está livre de autoridade externa, até ser reanimado na puberdade.
O complexo de castração na menina não está definido tão claramente quanto no menino. Freud afirma: "sabemos que a menina é extremamente sensível quanto à falta de um órgão sexual idêntico ao do menino. Assim, a menina passa a considerar-se inferior ao menino, desenvolvendo uma condição de 'inveja do pênis', a partir da qual pode ser descrita toda uma cadeia de reações características da mulher". A menina acredita ter sido mutilada em sua primeira infância e geralmente culpa a mãe por isso. Assim, a fantasia de castração desempenha um papel importante no desenvolvimento e terminação do complexo de Electra ou, como também é conhecido, o complexo de Édipo feminino.