精原细胞位于生精上皮的基底部，分为 A 、 B 两种类型。 A 型精原细胞进一步分为 Ad 型和 Ap 型精原细胞。在正常情况下， Ad 型精原细胞不发生任何有丝分裂，应该被视为精子发生的精原干细胞； Ap 型精原细胞则通常分化增殖为两个 B 型精原细胞。 B 型精原细胞分裂增殖为初级精母细胞，随后，初级精母细胞开始 DNA 合成过程。

        精母细胞经历了减数分裂的不同阶段。粗线期时 RNA 的合成十分活跃。减数分裂的结果产生单倍体生精细胞，又称精子细胞。在精子生发过程中，减数分裂是一个非常关键的过程，在这个阶段，遗传物质相互重组、染色体数目减少并最终形成精子细胞。次级精母细胞产生于第一次减数分裂后。这些生精细胞含有双份单倍体染色体。在第二次减数分裂精母细胞演变为单倍体的精子细胞。第一次减数分裂前期大概持续 1 ～ 3 周，而除此之外的第一次减数分裂的其他阶段和第二次减数分裂在 1 ～ 2 天之内完成。

        第二次减数分裂后形成精子细胞，是没有减数分裂活性的圆形细胞。圆形的精子细胞经过复杂的显著变化转变为不同长度的精子细胞和精子。在第二次减数分裂中，细胞核发生的聚缩和塑性，同时鞭毛形成和胞浆明显扩张。全部精子细胞变形的过程称为精子形成。