睪丸的內部結構被壹層堅韌的組織包裹著，稱為白膜，具有保護睪丸的作用。白膜增厚並向內延伸，將睪丸分成許多小隔間，稱為睪丸縱隔，小隔間稱為睪丸小葉。正常男性壹般有200~300個小葉，小葉內充滿睪丸物質，是產生精子的地方，稱為生精小管。如果將壹小塊睪丸物質切開，在顯微鏡下觀察，可以看到生精小管是細管。
成年人每根生精小管的直徑為150~250微米，每根生精小管的長度為30~70厘米，最長的可達150厘米。壹個睪丸內約有300~1000個彎曲的生精小管，全長200~300米。顯然，睪丸中精子產生的基數是相當大的。每個睪丸小葉內的曲細精管合並成2~3個直曲細精管，形成睪丸網，再合並成15~20個睪丸輸出小管，與附睪相通，精子通過睪丸輸出小管進入附睪並成熟。生精小管是精子產生的基礎。這麽小的管子就有這種神奇的能力。為什麽？真的很難理解。細胞生物學和生物化學有相當復雜的微妙變化。迄今為止，科學家們仍在煞費苦心地探索它的命運。盡管如此，精子產生的基本過程已經被認識。
曲細精管又稱生精小管，內襯生精上皮，外層為基底膜，由兩種結構和功能不同的細胞組成。壹種是各個發育階段的生精細胞，逐漸發育成精子。另壹個是支持細胞；因為生精細胞附著其上，起著支持和保護生精細胞的作用，同時也吸收體內這裏供給的營養物質(包括氧氣)供給生精細胞，使其發育成精子，所以得名支持細胞。生精小管之間的組織比較疏松，稱為間質，內含豐富的血管和淋巴管。間質是向生精小管提供人體營養物質的唯壹場所。除此之外，還有壹種具有分泌雄激素功能的細胞，叫做間質細胞。這種細胞雖然小，但功能驚人。其分泌的雄激素分布於全身，維持男性性特征和功能，在促進生精細胞發育成精子和促進人體合成代謝方面也有重要作用。
精子由睪丸產生後，在附睪中發育成熟，儲存在附睪和輸精管的附睪段附近。精子在睪丸產生壹般需要74天，在附睪成熟需要16天，總***需要3個月左右。壹般來說，精子在生殖道中存活28天。存放時間過長，會老化，失去活力。男性的睪丸在14歲左右開始產生精子，16-17歲達到性成熟時會出現遺精。40歲以後，生精能力逐漸減弱。