精原细胞经由精母细胞发育为精细胞，最后形成精子的过程。精子发生的全部过程在睾丸曲精细管中进行。由精原细胞发育至精细胞的过程称为精细胞的发生；精细胞经变态形成精子的过程称为精子形成。两者共同构成整个精子发生过程。

存在于曲精细管中的性原细胞经过有丝分裂增殖，在初情期前，形成A₀型精细胞。由它分裂产生其他类型的精原细胞（A₁、A₂、A₃和A₄型）。A₂型细胞分裂时，其中一个成为主干细胞，仍如A₀细胞，暂保持不活动，在相当第二阶段时期再继续分裂成其他A型细胞，如此反复直至衰老或失去繁殖力为止。A₄型分裂生成中间型精原细胞（In），然后再形成B型精原细胞。这一阶段持续15～17日。精原细胞在曲精细管壁的基层。B型细胞分裂一或二次形成初级精母细胞。初级精母细胞进入第一次减数分裂；分裂前期分为细线期、偶线期（合线期）、粗线期、双线期和缩线期，此时细胞内有DNA的合成，经过的时间较长；此后很快经中期、后期到末期，由每个初级精母细胞分裂成2个次级精母细胞。后者的染色体数为前者的一半。这一阶段需时15～16日。每个初级精母细胞经过二次分裂，变成四个精细胞（精子细胞）。

精细胞经过高尔基体期、头帽期、顶体期和成熟期四个主要发育阶段的一系列形态变化形成精子。在精子形成过程中，精细胞细胞质的大部分内容物，包括核糖核酸、糖原和水分消失，圆形的精细胞逐渐缩小，细胞核成为精子头部主要部分；高尔基体形成顶体；中心小体逐渐变成精子尾部；线粒体聚集在尾的中段周围。至此，精子即形成，但机能尚未成熟，因此叫初生精子，初生精子从塞氏细胞缺口完全脱离，进入曲精细管腔（图）。精子在通过附睾管过程中逐渐达到最后成熟。

精子发生期间依次出现的各种细胞类型示意图

从精原细胞开始到形成精子整个过程所需时间，叫作精子发生周期。

精子发生过程是周期性有规则的变化，是断续进行的，即在一个系列完整的精子发生过程全部完成之前，在精细管的同一部位先后出现数个系列的精子的发生。在任一精细管断面上，相隔一定时间重复呈现相同组合类型的细胞群，每个组合类型，代表一个时间阶段，各时间阶段有着周期性出现变化规律，此即称为生精上皮周期（表）。

精子发生周期和生精上皮周期的时间（天）

精细管上皮的周期阶段不仅随时间、而且沿精细管的纵长而变化。在某一阶段，某一段精细管经常与早一个或晚一个发育时间的阶段相毗连。这种沿精细管纵长的周期阶段性有顺序的变化，称为精细管上皮波。精子产量（在排空试验后72小时附睾贮存的精子数目）：猪166×10⁹，绵羊160×10⁹；牛和马近70×10⁹，这些数目相当于1～2周的睾丸生产量。

刺激精子发生的主要激素是促卵泡素和雄激素。