睪丸位於陰囊內，左右各壹。形態呈扁卵圓形，表面光滑，分為內、外側面，前、後緣和上、下端。後緣有血管、神經和淋巴管出入。
睪丸表面有壹層堅厚的致密結締組織膜，稱為睪丸白膜。睪丸後緣的白膜增厚，伸入睪丸內部並發出壹些小隔，呈放射狀展開，將睪丸實質分隔為許多錐形的睪丸小葉。每壹睪丸小葉由精曲小管盤曲而成。各小葉中的精曲小管在接近睪丸後緣處互相交織成網，並從網發出12～15條睪丸輸出小管，穿出睪丸後緣的上部，進入附睪頭部。
精曲小管的上皮是精子發生的部位。精曲小管之間的結締組織內有分泌男性激素的細胞，稱為間質細胞。
睪丸的功能是生成精子和產生雄激素。精子由睪丸內曲細精管中的精母細胞產生。雄激素由睪丸曲細精管之間的間質細胞分泌。當雄性激素進入血液後，大部分與蛋白質結合，少部分呈遊離狀態。雄性激素轉變為17-酮類固醇，由尿中排出。雄激素含量在青春期前很低，青春期後迅速升高，80歲以後含量明顯下降。
睪丸產生的雄激素有如下生理作用：刺激雄性附性器官的發育並維持其成熟狀態。若切除睪丸，則前列腺、精囊、陰莖均萎縮；刺激雄性副性征的出現，並維持其正常的狀態。男性喉結突出、聲音低沈、胡須以及毛發分布等特點，都是在雄激素作用下發生的，若在青春期前切除睪丸，則男性副性征將逐漸退化；高濃度的雄激素能刺激曲細精管產生精子；維持正常的性欲；促進蛋白質合成特別是肌肉以及生殖器官的蛋白質合成，減少尿氮排出，因而能促進生長發育；能抑制黃體生成素分泌，刺激紅細胞生成。
睪丸活動的調節壹方面受下丘腦——腺垂體調節，另壹方面受雄激素在血中濃度的反饋調節。來自環境的刺激通過中樞神經系統到達下丘腦，下丘腦接受了神經系統其他部位傳來的信息，經單胺神經元匯集於下丘腦促性腺激素，刺激促性腺激素釋放激素。激素經垂體門脈系統運送到腺垂體，促進腺垂體分泌促卵泡刺激素和黃體生成素的釋放。促卵泡刺激素和黃體生成素進入血液，隨循環到達睪丸。前者作用於曲細精管，促進精子生成。後者作用於間質細胞，刺激間質細胞發育並分泌睪酮。當血中睪酮濃度升高，下丘腦腺垂體區神經細胞即發生抑制，激素分泌減少，進而黃體生成素分泌減少，當血中睪酮濃度降低時，激素分泌增多，而黃體生成素分泌隨之增加。
通過這種反饋抑制，使血中睪酮濃度穩定在壹定水平。此外，支持細胞分泌的抑制素，亦能抑制腺垂體分泌卵泡刺激素。