曲细精管的上皮中有两类细胞：一类是处在不同发育阶段的生精细胞，另一类是支持细胞。生精细胞镶嵌在支持细胞表面的不规则的小窝内，离基底膜近的是最幼稚的生精细胞，而离中央管腔近的是成熟的精细胞。随着生精细胞的不断发育，它们由基底向管腔不断移动，一个精原细胞经过多次有丝分裂和两次成熟分裂（减数分裂），可以形成256个仅有半数染色体的精子细胞，其中50％含X染色体，另50％含Y染色体。精原细胞和精母细胞外形是圆形的，没有尾巴，到了精子细胞才逐渐出现尾巴。精子细胞经过一系列变化，最后成熟，形成如蝌蚪样的精子，排放进曲细精管内。支持细胞的功能很多，能分泌多种活性物质，起调节和帮助生精细胞分化、成熟、精子排放、吞噬退化的生精细胞等作用。成年人睾丸内，每时每刻都在产生精子，有人估算过，成年人每克睾丸组织在每秒钟内可产生300～600个精子，每天双侧睾丸可产生上亿个精子。这也是控制精子生成的男性避孕方法比抑制女性排卵要困难得多的原因之一。