精子在睾丸的曲細精管內生成以後，從形態上來看，已形成蝌蚪狀精子，但經實驗證明，睾丸內的精子並不具備受精能力。睾丸精子還需在附睾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米長的附睾內運行過程中經歷了一系列複雜的變化。
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後移動，並最終脫下。
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。
睾丸內出來的精子可活動，但進入附睾頭段後，即失去活動能力。精子在附睾內運行的過程中，又逐步獲得了活動能力。先出現原地擺動，然後有轉圈式運動，最後纔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。精子在附睾運動過程中表面負電荷增加，這可使精子在附睾內貯存時，由於電荷同性相斥的作用，而不至於凝集成團。
