อวัยวะที่สำคัญในระบบสืบพันธุ์เพศชาย ประกอบด้วย
อัณฑะ (Testis) เป็นต่อมรูปไข่ มี 2 อัน ทำหน้าที่สร้างตัวอสุจิ (Sperm) ซึ่งเป็นเซลล์สืบพันธุ์เพศชาย และสร้างฮอร์โมนเพศชายเพื่อควบคุม ลักษณะต่างๆของเพศชาย เช่น การมีหนวดเครา เสียงห้าว เป็นต้น ภายในอัณฑะจะประกอบด้วย หลอดสร้างตัวอสุจิ (Seminiferous Tubule) มีลักษณะเป็นหลอดเล็กๆ ขดไปขดมาอยู่ภายใน ทำหน้าที่สร้างตัวอสุจิ หลอดสร้างตัวอสุจิ มีข้างละประมาณ 800 หลอด แต่ละหลอดมีขนาดเท่าเส้นด้ายขนาดหยาบ และยาวทั้งหมดประมาณ 800 เมตร
ถุงหุ้มอัณฑะ (Scrotum) ทำหน้าที่ห่อหุ้มลูกอัณฑะ ควบคุมอุณหภูมิให้พอเหมาะในการสร้างตัวอสุจิ ซึ่งตัวอสุจิจะเจริญได้ดี ในอุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิปกติของร่างกายประมาณ 3-5 องศาเซลเซียส
หลอดเก็บตัวอสุจิ (Epididymis) อยู่ด้านบนของอัณฑะ มีลักษณะเป็นท่อเล็กๆ ยาวประมาณ 6 เมตร ขดทบไปมา ทำหน้าที่ เก็บตัวอสุจิจนตัวอสุจิเติบโตและแข็งแรงพร้อมที่จะปฏิสนธิ
หลอดนำตัวอสุจิ (Vas Deferens) อยู่ต่อจากหลอดเก็บตัวอสุจิ ทำหน้าที่ลำเลียงตัวอสุจิไปเก็บไว้ที่ต่อมสร้างน้ำเลี้ยงอสุจิ
ต่อมสร้างน้ำเลี้ยงอสุจิ (Seminal Vesicle) ทำหน้าที่สร้างอาหารเพื่อใช้เลี้ยงตัวอสุจิ เช่น น้ำตาลฟรักโทส วิตามินซี โปรตีนโกลบูลิน เป็นต้น และสร้างของเหลวมาผสมกับตัวอสุจิเพื่อให้เกิดสภาพที่เหมาะสมสำหรับตัวอสุจิ
ต่อมลูกหมาก (Prostate Gland) อยู่ตอนต้นของท่อปัสสาวะ ทำหน้าที่หลั่งสารที่มีฤทธิ์เป็นเบสอ่อนๆ เข้าไปในท่อปัสสาวะ เพื่อทำลายฤทธิ์กรดในท่อปัสสาวะ ทำให้เกิดสภาพที่เหมาะสมกับตัวอสุจิ
ต่อมคาวเปอร์ (Cowper Gland) อยู่ใต้ต่อมลูกหมากลงไปเป็นกระเปาะเล็กๆ ทำหน้าที่หลั่งสารไปหล่อลื่นท่อปัสสาวะ ในขณะที่เกิดการกระตุ้นทางเพศ
โดยทั่วไปเพศชาย จะเริ่มสร้างตัวอสุจิ เมื่อเริ่มเข้าสู่วัยรุ่น คือ อายุประมาร 12-13 ปี และจะสร้างไปจนตลอดชีวิต การหลั่งน้ำอสุจิ แต่ละครั้ง จะมีของเหลว ประมาณ 3-4 ลูกบาศก์เซนติเมตร มีตัวอสุจิเฉลี่ยประมาณ 350-500 ล้านตัว ปริมาณน้ำอสุจิ และตัวอสุจิ แตกต่างกันได้ตามความแข็งแรงสมบูรณ์ของร่างกาย เชื้อชาติ และสภาพแวดล้อม ผู้ที่มีอสุจิต่ำกว่า 30 ล้านตัวต่อลูกบาศก์เซนติเมตร หรือมีตัวอสุจิที่มีรูปร่างผิดปกติมากกว่าร้อยละ 25 จะมีลูกได้ยากหรือเป็นหมัน
น้ำอสุจิ จะถูกขับออกทางท่อปัสสาวะ และออกจากร่างกาย ตรงปลายสุด ของอวัยวะเพศชาย ตัวอสุจิจะเคลื่อนที่ได้ประมาณ 1-3 มิลลิเมตรต่อนาที ตัวอสุจิ เมื่อออกสู่ภายนอกจะมีชีวิตอยู่ได้เพียง 2-3 ชั่วโมง แต่ถ้าอยู่ในมดลูกของหญิง จะอยู่ได้นาน ประมาณ 24- 48 ชั่วโมง
ตัวอสุจิ ประกอบด้วยส่วนสำคัญ 3 ส่วน คือ ส่วนหัว เป็นส่วนที่มี นิวเคลียสอยู่ ส่วนตัวมีลักษณะเป็นทรงกระบอกยาว และส่วนหาง เป็นส่วนที่ ใช้ในการเคลื่อนที่ น้ำอสุจิจะมีค่า pH ประมาณ 7.35-7.50 มีสภาวะค่อนข้าง เป็นเบส ในน้ำอสุจินอกจากจะมีตัวอสุจิแล้ว ยังมีส่วนผสม ของสารอื่นๆ ด้วย