A fecundação, na espécie humana, é interna e ocorre, em casos normais, no primeiro terço das trompas de Falópio. Para que ocorra fecundação, não basta haver produção de gâmetas, tem de haver um comportamento sexual que permita o encontro de um gâmeta masculino com um gâmeta feminino. Desta forma, a sexualidade humana é caracterizada por uma série de estímulos e respostas, muitas das vezes, condicionadas por fatores de outra ordem, que não só físicos, mas que, todavia, têm subjacente um padrão fisiológico comum.
De uma forma geral, o ciclo de resposta sexual pode ser dividido em quatro fases: excitação, patamar, orgasmo e resolução.
A fase de excitação tem a importante função de preparar o pénis e a vagina para o coito, relação sexual. Durante esta fase, verifica-se a vasodilatação do clítoris e do pénis, com consequente ereção, o entumecimento dos testículos, lábios vaginais e seios, bem como abundante lubrificação vaginal.
Durante a fase patamar, verificam-se as mesmas reações. A introdução do pénis na vagina, que se designa penetração, e os movimentos ritmados de vaivém aumentam o ritmo cardíaco e provocam vasodilatação do primeiro terço da vagina, enquanto que os dois terços mais internos se dilatam. Esta dilatação, acompanhada de uma elevação do útero, forma uma espécie de receptáculo para receber o sémen.
O orgasmo é o culminar da tensão sexual e caracteriza-se por contrações rítimicas involuntárias dos órgaos sexuais, em ambos os sexos. Durante o orgasmo feminino, o útero e o terço mais exterior da vagina contraem-se. No homem o orgasmo tem duas fases, a emissão e a expulsão. Durante a emissão, as glândulas e os ductos do aparelho reprodutor contraem-se, forçando o sémen para a uretra. Durante a ejaculação, a uretra contrai-se e o sémen é expelido. O orgasmo é a fase mais curta do ciclo sexual, durando em regra alguns segundos.
A fase da resolução é o terminus do ciclo de resposta sexual, revertendo-se as respostas verificadas nos ciclos anteriors. Os órgãos que sofreram vasodilatação sofrem agora vasoconstrição, voltando ao seu volume normal. Verifica-se, assim, a perda da eração do pénis e do clitóris e ocorre um relaxamento muscular generalizado.
Um homem ejacula, normalmente, 2 a 5 mililitros de sémen, cada mililitro contém cerca de 50 a 130 milhões de espermatozóides que se deslocam através do tracto do aparelho reprodutor feminino. Destes, apenas um espermatozóide fecunda o óvulo. A fecundação ocorre no primeiro terço da trompa de Falópio e está dependente da reação acrossómica.
Quando o acrossoma do espermatozóide entra em contacto com a membrana do oócito II, este forma uma saliência, o cone de atração, onde o espermatozóide fica alojado. A penetração do espermatozóide no oócito II leva-o a completar a segunda divisão da meiose, formando o óvulo. As membranas dos gâmetas fundem-se, permitindo que o conteúdo do espermatozóide penetre no óvulo. Em seguida, a zona pelúcida do óvulo forma uma membrana de proteção, tornando-se impermeável à entrada de espermatozóides.
O núcleo do óvulo aumenta de volume, originando o pró núcleo feminino. O espermatozóide perde o flagelo e o segmento intermediário. O seu núcleo também aumenta de volume, originando o pró núcleo masculino. Os dois pró núcleos, que são haplóides, aproximam-se um do outro e fundem as suas membranas. Permitindo a mistura dos cromossomas de origem materna e paterna, num processo designado cariogamia. A fecundação fica, assim, completa. Os dois gâmetas haplóides, cada um com 23 cromossomas unem-se para dar origem a um zigoto diplóide com 46 cromossomas. A repdrodução sexuada consiste na criação de novos seres devido à fusão de células haplóides, denominadas gâmetas, das quais resulta uma célula diplóide, chamada ovo ou zigoto. Os gâmetas, masculinos e femininos, são formados por meiose, num processo denominado gametogénese. Na mulher toma o nome de oogénese e no homem este processo denomnina-se espermatogénese. Este fato, aliado à união ao acaso dos gâmetas, permite uma grande variabilidade genética da descendência.
