精原细胞变成精子的发育过程，在高等动物中大致相似，在睾丸的曲细精管中进行。哺乳动物的精原细胞可以作为干细胞增殖，并产生新的干细胞和分化细胞；这不仅保持了干细胞本身的生成，而且还确保了分化细胞的源源不断，而分化细胞又会产生初级精原细胞。它们为生成初级精母细胞所经历的有丝分裂次数因动物而异。除最早的精原细胞外，精子发生过程中每次有丝分裂后，细胞质并不完全分离，细胞之间通过类似合胞体的细胞间桥连接。这可以促进细胞之间保持严格的同步性和同时产生大量的精子。

　　精母细胞产生后，进入生长期并增大，所以被称为初级精母细胞。它们的细胞核合成DNA，它们的染色质经历了一系列复杂的变化，为第一次成熟分裂做准备（见减数分裂）。分裂后，每个初级精母细胞会产生两个次级精母细胞，其DNA数量与体细胞相同。后者不复制DNA，在相对较短的时间后，进入第二次成熟期分裂，产生两个精子细胞。因此，一个初级精母细胞会分裂两次，形成四个单倍体精母细胞。这是精子发生的唯一阶段，在所有动物物种中通常是相同的。

　　精子细胞转变为精子的过程被称为精子发生，也被称为精子变态。这个过程极其复杂，涉及细胞核和细胞器的快速变化。细胞核的核蛋白组成发生了重大变化，导致染色质的凝结和细胞核的缩小。在一些动物中，鱼藤素取代了细胞核中的组蛋白。高尔基体，中央? 细胞核是细胞核的一大部分。港湾大型植物？高尔基体由一系列的小泡组成，其中一些小泡形成帽前颗粒。囊泡扩大并融合，形成更大的囊泡，覆盖在细胞核的前部，并发展成一个帽状顶体。顶体前颗粒也汇聚成较大的顶体颗粒，这些颗粒具有粘多糖反应。随着高尔基体的变化，中心粒一分为二并相互远离，近端中心粒位于细胞核后端的凹陷处，远端中心粒则形成鞭毛的轴丝，随后消失。然后线粒体重新分布并在轴丝周围形成一个螺旋。这种运动与围绕线粒体的肌动蛋白纤维有关。在发生这些变化的同时，大部分细胞质聚集在颈部，仅通过一个细长的柄与精子相连。此时，精子的尾巴已经从后端长出，当这个柄脱离后，精子从细胞质中分离出来，进入精索静脉曲张的腔内。

　　的整个过程与支持细胞密切相关。精索小管的上皮细胞由细长的柱状支持细胞和生殖细胞组成，柱状支持细胞的基底宽，顶端窄。精母细胞位于支持细胞和精管基底膜之间，由桥状颗粒连接（见细胞间连接）。成熟的精母细胞逐渐向细管腔内移动，主要是靠支持细胞本身的运动。每一级的精母细胞都位于支持细胞的窝内或由两个相邻支持细胞形成的窝内，并通过支持细胞的细胞膜裂缝连接。精母细胞根据其成熟程度排列，在蜕变过程中，精母细胞更接近顶端。在这里，支持细胞通过两种结构与精母细胞相连：由外质中的肌动蛋白纤维形成的连接结构和由支持细胞顶部和精母细胞头部表面形成的带状复合体。这种精确的排列是由精原细胞的不断交换造成的。