В естественных условиях соединение сперматозоида и яйцеклетки — это долгий марафон. Большинство сперматозоидов, эякулированных во влагалище, изгоняются вместе со спермой, а те, которым посчастливилось проплыть через влагалище, блокируются цервикальной слизью и поглощаются лейкоцитами в полости матки. Небольшой процент сильных и достаточно удачливых сперматозоидов попадает в фаллопиеву трубу, где они ждут, чтобы соединиться с яйцеклеткой. Сперматозоиды выживают в маточной трубе в течение 1-3 дней. После изгнания яйцеклетки она захватывается зонтиком фаллопиевой трубы и остается в брюшной полости примерно на 1 день. Если половой акт происходит примерно в день овуляции, шансы на успешное соединение сперматозоида и яйцеклетки значительно возрастают. В лаборатории эмбриологии процесс соединения сперматозоида и яйцеклетки намного проще. Вымытые и отобранные сперматозоиды помещаются непосредственно вокруг яйцеклетки, и они просто высвобождают фермент акросомы в своей головке, чтобы разогнать гранулезные клетки, обернутые вокруг яйцеклетки, и обнажить саму яйцеклетку. Однако разогнать толстый слой гранулезных клеток нелегко; фермента акросомы одного сперматозоида недостаточно, и для создания пути к яйцеклетке требуется много сперматозоидов. В конце концов, первый сперматозоид, достигший zona pellucida и еще не исчерпавший запас энергии, пересекает zona pellucida и проникает в яйцеклетку для завершения оплодотворения. Как только один сперматозоид попадает внутрь, зона пеллюцида и клеточная мембрана яйцеклетки претерпевают ряд изменений, которые препятствуют проникновению других сперматозоидов.