精子在睪丸的曲細精管內生成以后，從形態上來看，已形成蝌蚪狀精子，但經實驗證明，睪丸內的精子并不具備受精能力。睪丸精子還需在附睪內經歷精子成熟過程，以及在女性生殖道內經歷獲能過程。

    精子在４-６米長的附睪內運行過程中經歷了一系列復雜的變化。精子在成熟過程中，體積略變小，含水量減少。最明顯的改變是未成熟精子體部的胞漿小滴向后移動，并最終脫下。在一些不育病人的精液中，可看見大量未脫下胞漿小滴的未成熟精子。

    睪丸內出來的精子可活動，但進入附睪頭段后，即失去活動能力。又逐步獲得了活動能力。先出現原地擺動，然后有轉圈式運動，最后才有成熟精子特有的擺動式前向運動。因此，觀察精子的運動方式，也是衡量精子是否成熟的一個指標。

    另外，在精子成熟過程中，精子膜的通透性發生改變，如對鉀離子的通透性增加，出現了排鈉的功能，這對酶活力及代謝有重要的影響。精子在附睪運動過程中表面負電荷增加，這可使精子在附睪內貯存時，由于電荷同性相斥的作用，而不至于凝集成團。

    還應指出，附睪的一些分泌物覆蓋于精子表面，其中有一種含唾液酸的糖蛋白。種種跡象表明，轉移到精子表面的唾液酸有著重要的生理機能.

    射出的精子表面附著有附睪和精囊腺分泌的一種去能因子。所謂獲得過程即為去除精子表面這種因子并獲得受精能力的過程，所以，直接取自附睪尾的精子不具有受精能力，而把這些精子放在雌性生殖道內若干時間后，再取出作體外受精試驗，才具有受精能力。

    精子獲能以后，精子膜的不穩定性增加，并去除了抑制頂體反應的因子，精子才可能發生頂體反應。

    在精子獲能過程中，由于去除了糖鏈末端的唾液酸，可使精子的膜結構發生顯著改變，表現為膜內蛋白重排成簇現象，這可能與精子與卵子識別有密切關系。精子與卵子透明帶結合后也發生頂體反應，釋放頂體蛋白酶，分解透明帶，逐步穿入。其中一個精子與卵細胞膜靠近，精子頂體內膜與卵細胞膜相互融合，最終雄性原核和雌性原核合二為一，完成了受精過程。