睾丸呈卵圆形,左右各一,重约20-30克,纵径4.3-5.1厘米,宽2.6-3.1厘米，厚2-3厘米。其容积大小正常值为15-25毫升，极大多数正常人在20毫升左右。睾丸在胚胎发育期为腹膜后器官，正常发育的男婴，在出生时睾丸已经腹股沟管下降至阴囊内。在下降过程中把前后两层腹膜作为被覆睾丸的包膜，这两层包膜称为睾丸鞘膜。其间的空隙积存少量液体,称为睾丸鞘膜囊。睾丸内层鞘膜与睾丸的固有膜构成致密厚实的白膜。肉眼观察睾丸剖面，其实质可用针尖挑出细丝。显微镜下观察，睾丸实质被分为100-200个锥形小叶，每个小叶内有2-4条长约30-80厘米，直径150-250微米细而弯曲能产生精子的小管，称为曲细精管。据估计，如把一侧睾丸的曲细精管连接起来，其总长可达255米。曲细精管间的疏松结缔组织称为睾丸间质。各叶的曲细精管向睾丸后缘汇集成直细精管，进而相互吻合为睾丸网，再汇合成8-15条输出小管，从睾丸后上缘穿出与附睾头部连接。睾丸内具有3种特殊功能的细胞，包括曲细精管壁的生精细胞和支持细胞以及睾丸间质中的间质细胞。
生精细胞
精子发生是从生精细胞开始，经细胞分裂、染色体基因互换减半、性染色体(X、Y染色体)形成、细胞变态(出现精子尾)等复杂过程形成精子。生精细胞依其发育阶段可分为5个世代，即精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、精子细胞和精子。
支持细胞
支持细胞的功能多而复杂，至今未完全了解清楚。但它在维持生精细胞分化发育过程中起着重要作用，因而有人称支持细胞为精子的保育细胞。支持细胞能将曲精小管分隔为内外两个环境不同的隔离区，以保证生精细胞在最佳的内环境下发育分化。另一方面，精子是一种有别于体细胞的单倍体细胞，(只有23条染色体)，具有特异性抗原成分，但由于支持细胞的隔离屏障作用，阻止血液内免疫活性物与精子接触，因而不引起任何个体的自身免疫反应。支持细胞使曲精小管管腔内有别于血液环境的作用称为血睾屏障。当前还认识到支持细胞能分泌不少物质以提高雄激素在曲精小管内的利用水平，并在下丘脑—垂体—睾丸轴中参与反馈调节作用。
间质细胞
间质细胞是睾丸间质中最具特殊功能的一种细胞。几乎占睾丸体积的12%。可接受垂体性激素的调控合成和分泌雄激素，是维持男性性功能的重要细胞。
