Vào ngày thứ 14 của chu kỳ kinh nguyệt 28 ngày quá trình thụ tinh diễn ra ở 1/3 ngoài của vòi trứng. Cực đầu của tinh trùng sẽ tiết ra men phá hủy lớp tế bào hạt và đi qua lớp màng trong của noãn. Khi cực đầu của tinh trùng đi qua màng trong thì màng trong thay đổi để không cho tinh trùng khác vào được nữa. Vào tới màng bào tương của noãn, cực đầu của tinh trùng mất đi, nhân của tinh trùng nằm trong bào tương của noãn. Nhân của tinh trùng trở thành tiền nhân đực và nhân của noãn trở thành tiền nhân cái. Hai tiền nhân đực và cái tiếp tục phát triển riêng rẽ sau đó xích lại gần nhau rồi kết hợp thành một nhân. Một tế bào mới được hình thành để phát triển thành thai và các phần phụ của thai, có đầy đủ bộ nhiễm sắc thể (46) gọi là trứng. Trứng phát triển và phân bào ngay.
Giới tính của thai được quyết định ngay khi thụ tinh. Nếu tinh trùng mang nhiễm sắc thể giới tính Y thì sẽ phát triển thành thai trai (46XY). Ngược lại nếu tinh trùng mang nhiễm sắc thể giới tính X thì sẽ phát triển thành thai gái (46 XX).
