[3] El espermatozoide fue descrito por primera vez en 1677 por el científico Anton van Leeuwenhoek y visualizado por Johan Ham, un estudiante de Medicina que comentó haber visto unos pequeños 'animálculos' en el semen.Este trabajo se podría considerar como el primer trabajo sobre fecundación (o inseminación) artificial realizado a partir del método experimental.[7] El acrosoma es una capa formada por las enzimas hialuronidasa, acrosina y neuraminidasa que favorecerán la rotura de la zona pelúcida para la penetración, la cual rodea al ovocito.El núcleo, después de que el acrosoma abra la zona pelúcida del ovocito, es la única parte que entra a su citoplasma,[cita requerida] dejando atrás la membrana ya vacía, para luego fusionarse con el núcleo del óvulo, completarse como célula diploide y empezar la división celular (mitosis).Es ligeramente más grueso que las demás partes del flagelo y contiene residuos citoplasmáticos de la espermátida.Tras estos elementos contiene dos centriolos: el distal, que origina la pieza media, y el otro, el proximal, desaparece luego de haber dado origen al flagelo.Estas anormalidades reciben el nombre de astenozoospermia o astenospermia; distinguiéndose entre leve, moderada y grave.El desarrollo de las células germinales primordiales hasta espermatozoides maduros es una etapa clave para la reprogramación epigenética.Estudios recientes en ratones y humanos muestran que las células germinales masculinas poseen un único patrón de metilación en comparación con los tejidos somáticos.Al contrario que en el óvulo, los patrones epigenéticos de los espermatozoides se empiezan a adquirir prenatalmente.[11] La cromatina del esperma de los mamíferos es única, pues está altamente organizada, condensada y compactada.Sin embargo, un 15 % de las histonas no son reemplazadas en la cromatina del esperma humano, causando que esté menos compactada.Son proteínas nucleares básicas que se caracteriza por un núcleo rico en argininas y residuos de cisteínas.Los niveles altos de arginina causan una carga neta positiva, facilitando así su unión al ADN.
Diagrama de los pasos del espermatocito hasta espermatozoide.
Espermatozoides en movimiento (filmados con un microscopio óptico X 1024).