Процесс сперматогенеза происходит в основном в семенных канальцах яичка и развивается из сперматогоний. Сперматогонии располагаются в семенных канальцах слоями. Когда мужчина достигает половой зрелости, под действием андрогенов они делятся и превращаются в первичные сперматоциты, которые затем проходят несколько митотических делений и мейотических делений для образования сперматоцитов, которые в это время имеют только половину генетического материала нормальной клетки. Сперматоциты после метаморфоза развития дифференцируются на головки и хвосты и становятся сперматозоидами. Сперматозоиды попадают в эпидидимис и созревают в течение примерно 15 дней, приобретая способность к движению и оплодотворению, а затем хранятся в эпидидимисе и семявыносящем протоке, чтобы выйти из него при эякуляции. Выработка сперматозоидов регулируется в основном половыми гормонами. При недостаточной секреции половых гормонов может происходить снижение количества и подвижности сперматозоидов, что может привести к мужскому бесплодию. Кроме того, высокая температура яичек, например крипторхизм; воспаления и инфекции, например орхит и эпидидимит; нарушение кровообращения в яичках, например варикоцеле, могут влиять на процесс сперматогенеза и приводить к снижению качества спермы.