在自然情况下，精与卵的结合是一场漫长的马拉松。射入阴道的精子大部分会随精液被排出阴道外，而有幸游过阴道的精子还要经历宫颈粘液的阻挡和宫腔内白细胞的吞噬。一小部分实力与运气并存、“闯关”成功的精子会继续游向输卵管，并在那里等待与卵子结合。精子在输卵管内的存活时间为1—3天。卵子被排出后会被输卵管的伞部捕捉并停留在壶腹部，存活时间约为1天。在女性排卵日前后同房，精子和卵子成功结合的概率会大大提高。

在胚胎实验室里，精卵结合的过程就简单多了。洗涤干净并上游挑选后的精子被直接安置在卵子周围，它们只需释放头部的顶体酶将卵子外包裹的颗粒细胞冲散就能见到卵子本尊了。不过要冲散厚实的颗粒细胞层并不容易，一条精子的顶体酶远远不够，需要许多精子前仆后继才能开拓出一条通向卵子的道路。最终，率先抵达卵子透明带且能量尚未耗尽的精子会穿过透明带进入卵子内部完成受精。一旦有一条精子进入，卵子的透明带和细胞膜就会发生一系列变化，阻止其他精子进入。