Spermatozoidai yra vyriškos lyties ląstelė arba gameta, kuri apvaisina patelės kiaušinėlį arba kiaušialąstę organizmuose, kurie dauginasi lytiškai, įskaitant visus gyvūnus ir kai kuriuos augalus. Skirtingai nuo daugumos ląstelių, sudarančių daugialąsčius organizmus, spermatozoidai susideda iš galvos ir bent vienos žvynelinės arba uodegos, kuri leidžia jiems judėti savarankiškai. Galvoje yra labai mažai citoplazmos, palyginti su kitomis ląstelėmis, o branduolyje yra labai tankiai supakuotų chromosomų. Kaip ir visos lytinės ląstelės, spermatozoidai yra haploidiniai, juose yra tik pusė rūšiai būdingų chromosomų skaičiaus.
Žinduolių spermatogenezė prasideda patinų sėklidžių sėklinėse pūslelėse. Esant didelėms testosterono koncentracijoms, kurios pradeda atsirasti paauglystėje, pirminiai spermatocitai subręsta ir dalijasi į antrinius spermatocitus. Susidariusios ląstelės suskyla į 2 nesubrendusias spermatozoidų ląsteles, vadinamas spermatidais, kurių kiekviena taps subrendusiu spermatozoidu.
Sėklinis skystis arba sperma suteikia šiltą, drėgną aplinką, kurios reikia spermos ląstelėms išgyventi, ir terpę, per kurią jos gali lengvai judėti. Jis taip pat apsaugo ląsteles ir padeda kontroliuoti jų judėjimo greitį. Energiją, reikalingą plaktiniam arba žvyneliniam judesiui, kuriuo uodega varo kiekvieną spermos ląstelę per sėklinį skystį, suteikia mažos ląstelių struktūros, vadinamos mitochondrijomis, kurios supa viršutinę uodegos dalį.
Kad įvyktų apvaisinimas ir dauginimasis, spermatozoidai turi būti perkelti iš patino į patelę per makštį arba kloaką, kur ląstelės paviršiuje esantys glikoproteinai neleidžia patelės imuninei sistemai užpulti spermatozoidų. Spermatozoidai keliauja per moters reprodukcinį traktą, kur vienas iš jų prasiskverbia pro apsauginį išorinį kiaušialąstės sluoksnį. Kiaušialąstės ir spermatozoidų paviršiuje esantys specifiniai rūšiai receptoriai užtikrina, kad vienos rūšies spermatozoidai paprastai gali apvaisinti tik tos pačios rūšies kiaušialąstes.
Ląstelės membranoje, gaubiančioje galvą ir dengiančioje didžiąją dalį po juo esančios srities, yra vidinis sluoksnis, vadinamas akrosoma, kuris vaidina svarbų vaidmenį tręšant. Kiaušialąstės prasiskverbimas įvyksta, kai prasiskverbiančio spermatozoidų akrosoma išsikiša pro ląstelės membraną, reaguodama su išoriniu kiaušialąstės sluoksniu ir jį susilpnindama. Vykstant šiai akrosominei reakcijai, spermatozoido galvutė susilieja su kiaušialąstės ląstelės membrana ir išskiria jos turinį į kiaušialąstę. Spermatozoido ir kiaušialąstės branduoliai susilieja, todėl susidaro zigota, iš kurios išsivysto naujas tos pačios rūšies organizmas.