睪丸間質
精子的發生必須在下述結構功能完備的基礎上進行。睪丸間質組織中最重要的細胞是睪丸間質細胞（Leydig 細胞），在下丘腦 - 腦垂體的調節下主要合成雄性激素-睪酮，人類睪丸每天大約合成 6-7mg 睪酮，占血漿睪酮的 95% 。除此之外，睪丸間質中還有免疫細胞、血管、淋巴管、神經、纖維組織和疏松連接組織。睪丸間質尚包含巨噬細胞和淋巴細胞等免疫細胞。巨噬細胞可能通過分泌某些細胞因子而影響睪丸間質細胞的功能，尤其是睪丸間質細胞的增殖、分化和類固醇合成過程。巨噬細胞分泌影響類固醇合成的刺激因子和抑制因子。
曲細精管
精子生成于睪丸的曲細精管。曲細精管總共約占睪丸總體積的 60% ～ 80% ，它含有生精細胞及管周細胞和支持細胞（ Sertoli 細胞）。
曲細精管被特殊的固有層（ lamina propria ）包繞，其中包括膠原層（ layer of collagen ）構成的基底膜和管周細胞（ Peritubular cell ）（又稱肌成纖維細胞）。支持細胞是位于生精上皮的壁細胞。該細胞位于管壁基底膜并延伸至曲細精管管腔。從廣義而言，它可被認為是生精上皮的支持結構。支持細胞延伸到生精上皮的全層，沿著支持細胞胞體，精原細胞發育至成熟精子的所有形態、生理變化過程都在此發生。支持細胞影響精子發生的過程。另一方面，生精細胞可以調控支持細胞的功能。支持細胞可決定睪丸的最終體積和成人的精子生成數量。
血睪屏障
在靠近基底膜一側，支持細胞形成了特殊的膜性結構使細胞彼此之間相互連接，消除細胞間隙（閉塞性緊密連接），構成了血睪屏障的存在。功能完備的血睪屏障依賴于支持細胞的發育成熟，并且在精子生成障礙時血睪屏障功能發生紊亂。血睪屏障可能具有兩個重要的功能：隔離精子使其避免免疫系統的識別；提供減數分裂和精子發生的特殊環境。
生精細胞
精子發生過程起始于生精干細胞的分化，終止于成熟的精子形成。不同的生精細胞在曲細精管中按照特殊的細胞聯系排列，形成所謂的精子發生過程。