O processo de espermatogénese ocorre principalmente nos túbulos seminíferos do testículo e desenvolve-se a partir de espermatogónias. As espermatogónias estão dispostas em camadas nos túbulos seminíferos. Quando o macho está sexualmente maduro, sob a estimulação de androgénios, dividem-se e desenvolvem-se em espermatócitos primários, que depois sofrem várias divisões mitóticas e meióticas para produzir espermatócitos, que nesta altura têm apenas metade do material genético de uma célula normal. Os espermatócitos, após metamorfose de desenvolvimento, diferenciam-se em cabeças e caudas e tornam-se espermatozóides. Os espermatozóides correm no epidídimo e amadurecem durante um período de cerca de 15 dias, adquirindo a capacidade de se moverem e fertilizarem, sendo depois armazenados no epidídimo e nos canais deferentes, para serem libertados quando ocorre a ejaculação. A produção de espermatozóides é regulada principalmente pelas hormonas sexuais. Quando estas não são segregadas em quantidade suficiente, pode ocorrer uma diminuição do número de espermatozóides e da sua motilidade, o que pode resultar em infertilidade masculina. Além disso, a temperatura elevada dos testículos, como a criptorquidia; a inflamação e a infeção, como a orquite e a epididimite; e a circulação sanguínea deficiente nos testículos, como a varicocele, podem afetar o processo de espermatogénese e levar a uma diminuição da qualidade do esperma.