Plemniki są zdolne do zapłodnienia przez 24–36 h od ejakulacji.
Połączenie gamet Najistotniejszym momentem zapłodnienia jest połączenie gamet. W warunkach laboratoryjnych do momentu połączenia gamet istnieje techniczna możliwość usunięcia jądra plemnika z komórki jajowej. Główka plemnika po wniknięciu do jaja przyjmuje budowę jądra komórkowego. Następnie przedjądrza męskie i żeńskie zlewają się ze sobą (patrz: kariogamia), tworząc jądro komórkowe zygoty o podwójnej liczbie chromosomów (2n). W przypadku gdy plemnik niósł chromosom X powstaje zarodek żeński, jeśli niósł chromosom Y – zarodek męski.
Dziedziczenie
W czasie zapłodnienia ustala się płeć chromosomowa i genetyczna za sprawą systemu determinacji płci XY. Chromosomy XX genetycznie określają kobietę, a chromosomy XY mężczyznę. Zazwyczaj płeć chromosomowa i genetyczna jest równoznaczna z płcią somatyczną, zdarzają się jednak anomalie w tym względzie i człowiek, który wedle chromosomów jest mężczyzną, de facto jest kobietą (lub odwrotnie).