Процес вироблення сперматозоїдів, що відбувається в насінних канальцях, називають сперматогенезом. У ньому беруть участь два типи клітин: сперматогонии (саме з них утворюються зрілі сперматозоїди після декількох стадій поділу) і клітини Сертолі (виконують живильну функцію).
Процес сперматогенезу триває трохи більше 70 днів, після чого сформувалися сперматозоїди накопичуються в придатку яєчка. Вироблення здорових сперматозоїдів, здатних запліднити яйцеклітину, є головним показником плодючості (фертильності) чоловічого організму.
Температура, при якій протікає сперматогенез, на 1-2 ° С нижче температури організму. Якщо температура в мошонці буде вище необхідної, результатом цього стане зниження кількості вироблюваних сперматозоїдів, яке може бути настільки значним, що призведе до безпліддя. Знижена температура, необхідна для вироблення достатньої кількості сперміїв, обумовлена розташуванням мошонки, яка знаходиться поза черевної порожнини, а також судинним сплетінням з вени насінники і артерії.
Сплетіння діє як протиточний теплообмінник (у такому теплоносії гарячий і холодний носії рухаються назустріч один одному по паралельних каналах). Залежно від зовнішньої температури, особливі м'язи переміщують тестікули ближче або далі від черевної порожнини - це робиться для того, щоб значення температури в мошонці було близько до оптимального. Зменшення кількості утворюються сперміїв спостерігається у чоловіків, що носять занадто тісна білизна, а також зловживають гарячими ваннами та відвідуванням лазень і саун. Вплив низької зовнішньої температури також припиняє процес вироблення сперміїв, проте вже вироблена сперма залишається придатною для запліднення.
Під час статевої активності організму сперматогенез не переривається, а у окремих чоловіків він триває протягом усього життя. Виділення сперми в зовнішнє середовище (еякуляція) відбувається в момент статевого збудження. Крім сперматозоїдів, до складу сперми входять також секрет придатків і передміхурової залози, які забезпечують більшу рухливість сперміїв. Виділення з насіннєвих пухирців також необхідні для харчування сперматозоїдів.
Обсяг еякуляту різний (до 10 мл), його середнє значення близько до 3 мл. Кількість сперми залежить від частоти семяизвержений, однак запліднююча здатність визначається не її кількістю, а числом сперматозоїдів в одиниці об'єму та відсотковому співвідношенні зрілих форм, рухливих і активних сперматозоїдів. Придатна до запліднення сперма містить більше 60 млн сперматозоїдів на 1 мл, з яких більше половини - живі й рухливі. Кількість патологічних форм не перевищує 20%, число нерухомих і слабоподвіжние не повинно перевищувати 40%. Відхилення від даних показників є патологією, але досвідчені фахівці успішно з нею справляються.