在受精过程中，卵子和精子细胞融合在一起，形成一个新的二倍体结构。在人类中，一旦卵子从卵巢中释放出来，该过程就会发生，并进入输卵管。该过程需要几个关键步骤：1）生殖道中存在的精子必须定位卵子; 2）一旦出现，精子需要释放酶，以帮助它们穿过卵子的保护性透明带; 3）单个精子细胞和卵子的膜必须融合，精子释放其内容物 – 包括其细胞核和中心体 – 进入卵子的细胞质。如果这些步骤成功，则雄性和雌性配子的遗传物质结合，并开始有丝分裂细胞分裂，从而产生二倍体胚胎。
钙信号转导与受精
精子与卵细胞的结合引起了各种变化，其中钙离子波 (Ca2+) 通过卵细胞产生。这种振荡是由精卵融合引起的，是由于卵细胞内质网中内源性 Ca2+ 的释放和吸收以及卵细胞外环境中内源性Ca2+的同时释放和吸收引起的。重要的是，钙信号通过引起位于卵细胞质膜正下方的称为皮质颗粒的囊泡，将其内容物释放到透明带下方的开放空间，来调节卵细胞。这些内容包括切割精子结合蛋白的酶，这种酶能改变透明带的表面，阻止额外的精子细胞进入；这一过程是一种由多个雄配子阻滞到多精子或受精的过程。
此外，Ca2+波也激活卵细胞。有趣的是，卵子在减数分裂时从卵巢中释放出来，然后在受精后才恢复这一过程。这种复苏的部分原因是受精诱导的 Ca2+ 信号，它激活了卵细胞中能够启动分裂的激酶。一旦减数分裂重新开始，卵子分裂成两个细胞：一个大的成熟卵子（也称卵子）包含大部分细胞质，一个较小的极体随后溶解。在减数分裂完成后，卵子包含一个细胞核，其中有一组不重叠的染色体，称为卵子原核。
随着卵子原核的形成，精子的遗传物质也会发生变化。最初，精子的染色质紧密堆积；然而，一旦精子的细胞核进入卵细胞，其膜就会溶解，染色体开始解体。一个新的核膜建立在松散堆积的精子材料周围，产生精子原核。有趣的是，受精时精子的中心体也被导入卵细胞质，这种结构将在卵和精子原核之间定向，形成微管，将这些结构相互吸引。当它们相遇时，原核失去膜，染色体混合，有丝分裂过程开始。
