Em circunstâncias naturais, a união do espermatozóide e do óvulo é uma longa maratona. A maior parte dos espermatozóides que são ejaculados na vagina são expelidos com o sémen, enquanto os que têm a sorte de atravessar a vagina são bloqueados pelo muco cervical e engolidos pelos glóbulos brancos da cavidade uterina. Uma pequena percentagem dos espermatozóides que são fortes e que têm a sorte de “conseguir” continuam até à trompa de Falópio, onde esperam para se juntarem ao óvulo. Os espermatozóides sobrevivem na trompa de Falópio durante 1 a 3 dias. Depois de o óvulo ser expelido, é apanhado pelo guarda-chuva da trompa de Falópio e permanece no abdómen durante cerca de 1 dia. Ao ter relações sexuais por volta do dia em que a mulher ovula, as hipóteses de uma união bem sucedida entre o espermatozóide e o óvulo aumentam consideravelmente. No laboratório de embriões, o processo de união espermatozóide-ovo é muito mais simples. Os espermatozóides lavados e seleccionados a montante são colocados directamente à volta do óvulo, e libertam simplesmente a enzima acrosoma nas suas cabeças para dispersar as células da granulosa que envolvem o óvulo e revelar o próprio óvulo. No entanto, não é fácil desalojar a espessa camada de células da granulosa; a enzima acrossoma de um espermatozóide não é suficiente e muitos espermatozóides precisam de seguir para criar um caminho para o óvulo. Eventualmente, o primeiro espermatozóide a atingir a zona pelúcida e ainda não esgotado de energia atravessará a zona pelúcida e entrará no óvulo para completar a fertilização. Quando um único espermatozóide entra, a zona pelúcida e a membrana celular do óvulo sofrem uma série de alterações que impedem a entrada de outros espermatozóides.