지난 수십 년 동안 우리나라 노동시장 구조 변화의 한 특징은 여성, 특히 고학력 여성의 노동시장 진출이 꾸준히 증가해 왔다는 것이다. 본 연구는 성별 임금격차 결정의 수요측 요인과 공급측 요인을 구분하여 분석할 수 있는 이론적 모형을 추정하여 여성의 노동시장 진출이 성별 임금격차에 미치는 효과를 분석하였다. 모형의 추정에는 16개 산업의 2002~2019년까지 17년에 이르는 패널자료가 사용되었으며, 이론적 직관과 부합하는 추정결과를 얻었다. 즉, 여성의 노동시장 진출은 여성의 노동시장 지위 개선과 생산성 강화가 반영된 결과이며, 이는 남성 대비 여성 노동에 대한 상대적 수요의 증가를 통해 성별 임금격차를 완화하는 요인으로 작용하는 것으로 나타났다. 반면, 여성의 노동시장 진출은 남성 대비 여성의 노동공급 증가라는 측면에서 성별 임금격차를 확대하는 요인으로 작용하는 것으로 나타났으며, 이는 비교적 완만했던 성별 임금격차 개선추세에 대한 유력한 설명으로 제시될 수 있다. 이 같은 공급효과는 고학력 코호트에서 특히 강하게 나타나는바, 외환위기 이후 관찰되는 고학력 노동시장에서 성별 임금격차 확대 현상의 주요 원인으로 해석된다.