Os espermatozóides são gametas masculinos, células reprodutivas que contêm metade de um conjunto de cromossomos que podem ser unidos a um gameta feminino para formar um zigoto. Se permitido o desenvolvimento, o zigoto se transformará em embrião e, eventualmente, amadurecerá em um bebê. Os gametas masculinos são encontrados no sêmen, um fluido produzido pelos homens para fins de reprodução. A composição do sêmen varia, mas, como regra geral, o esperma representa apenas uma porcentagem muito pequena, geralmente inferior a cinco por cento, do volume.
As bases para a produção dessas células únicas são estabelecidas durante o desenvolvimento fetal. Células especializadas, conhecidas como células germinativas, migram para o trato reprodutivo e se instalam nas gônadas. Durante a puberdade, as células começam a se dividir, produzindo espermatozóides. Ao longo da vida de um homem, ele produz bilhões dessas células, com cerca de 50 milhões sendo liberadas a cada ejaculação. Desses milhões, em homens sexualmente ativos, centenas geralmente conseguem entrar no trato reprodutivo feminino, onde competem para fertilizar o óvulo em espera.
Uma vez que o esperma é produzido nas gônadas, eles levam aproximadamente sete dias para trabalharem em uma posição de ejaculação. Ao longo do caminho, eles se tornam altamente concentrados, com os líquidos sendo absorvidos pelo trato reprodutivo masculino, deixando para trás gametas bem compactados. As glândulas produzem os outros constituintes do sêmen, incluindo compostos que fazem com que o sêmen coagule ao ser liberado para garantir que ele permaneça no trato reprodutivo feminino, juntamente com açúcares que fornecem nutrição aos espermatozóides, enquanto eles avançam em direção ao óvulo.
A estrutura dessas células inclui uma cabeça que contém enzimas projetadas para ajudar a célula a penetrar no ovo. Enquanto o óvulo humano é muito pequeno, os gametas masculinos são ainda menores, e a parede externa do óvulo é essencialmente uma parede impenetrável sem enzimas para ajudar as células a se contorcerem. Uma extensão chamada flagelo se arrasta da cabeça e age para animar as células à medida que se movem pelo trato reprodutivo. Este rabo mais tarde cai.
Vários problemas podem ocorrer durante a espermatogênese, quando o corpo masculino produz mais esperma. Erros durante a divisão podem levar a anormalidades cromossômicas, algumas das quais podem ser fatais. A produção e a saúde dos gametas também podem ser limitadas por fatores ambientais. Quando os casais experimentam infertilidade, são realizados exames médicos para aprender mais sobre as causas e identificar um possível plano de tratamento. Em homens com baixa contagem de espermatozóides ou motilidade espermática limitada, pode ser difícil engravidar com sucesso uma mulher sem assistência.