Сперматогенез – это процесс, при котором первичная герминогенная клетка подвергается делению и становится родоначальником нескольких сперматогоний, из которых в дальнейшем образуются сперматоциты. Каждый первичный сперматоцит делится на два вторичных сперматоцита, и каждый вторичный сперматоцит делится на две сперматиды. После чего сперматида проходит ряд этапов развития, в конце которых становится зрелым сперматозоидом.

Герминогенные клетки почти полностью состоят из ядерного материала (в ядре расположены хромосомы.) Процесс деления стволовых (герминогенных клеток) начинается с митотической фазы. Половина вновь сформированных клеток дает в последующем начало будущим сперматозоидам. Остальная же половина далее не подвергается трансформированию, а остается в качестве стволовых клеток, таким образом, постоянно сохраняется баланс и постоянное формирование стволовых клеток и сперматозоидов.

Основные этапы сперматогенеза происходят в яичках. Яички состоят из многочисленных тонких, плотно расположенных спиральных канальцев, известные под названием семенные канальца. Начало образования сперматозоидов происходит в полости семенных канальцев. В стенках канальцев также находится много беспорядочно расположенных клеток, называемых клетками Сертоли, функция которых заключается в поддержке развития и питания незрелые сперматозоидов, давая им питательные вещества из циркулирующей крови. По мере того, как молодые зародышевые сперматиды растут, они передвигаются из дистальной части извитых канальцев в проксимальную часть, ближе к центру яичка. Данный процесс осуществляется при помощи клеток Сертоли.

Процесс образования сперматозоидов в яичках происходит постоянно, но не во всех семенных канальцах созревание сперматозоидов занимает одинаковый промежуток времени. В среднем данный процесс от деления герминогенной клетки до образования зрелого сперматозоида занимает 74 дня.