Le testicule est une masse de tubes séminifères, longs de plusieurs centaines de mètres au total, dont les parois produisent les spermatozoïdes ; entre les tubes se trouvent les cellules de Leydig, qui produisent la testostérone. Dans la paroi du tube, les spermatogonies situées à la périphérie se divisent par mitose, entretenant une population souche et envoyant des cellules vers l’intérieur ; celles-ci grossissent en spermatocytes primaires, qui subissent la méiose I (et donnent deux spermatocytes secondaires) puis la méiose II (et donnent quatre spermatides haploïdes) ; les spermatides perdent la plus grande partie de leur cytoplasme, condensent leur noyau, développent un flagelle et coiffent le noyau de l’acrosome, une vésicule d’enzymes, pour devenir des spermatozoïdes libérés dans la lumière. De grandes cellules de Sertoli traversent la paroi, nourrissent les cellules germinales et forment, par les jonctions serrées qui les unissent, une barrière hémato-testiculaire qui tient le système immunitaire à l’écart de cellules apparues seulement à la puberté. La séquence entière dure environ jours chez l’homme et fournit quelque spermatozoïdes par jour, de la puberté à la vieillesse. Les spermatozoïdes quittent le testicule immobiles et mûrissent pendant deux semaines dans l’épididyme.