Testis (sjemenik) je obavijen čvrstom vezivnotkivnom čaurom, tunikom albugineom, koja u unutrašnjost šalje pregrade i dijeli organ na režnjeve, u kojima leže duge, jako izvijugane sjemene (seminiferozne) tubule.

Zid sjemene tubule. Ispod bazalne membrane, oko svake tubule, nalazi se nekoliko slojeva peritubularnih (mioidnih) ćelija, spljoštenih ćelija sličnih glatkom mišiću, čije ritmične kontrakcije guraju nepokretne spermatozoide dalje kroz tubulu. Iznad bazalne membrane je složeni germinativni epitel, u kom se odvija spermatogeneza, proces stvaranja spermatozoida. Spermatogonije, matične ćelije spermatogeneze, leže na bazalnoj membrani tubule. Njihovom diobom nastaju primarni spermatociti, najkrupnije ćelije germinativnog reda, koje ulaze u dugotrajnu profazu prve mejotičke diobe i pomjeraju se dalje od bazalne membrane ka lumenu. Nakon što završe mejozu I, nastaju sekundarni spermatociti, koji vrlo brzo prolaze kroz mejozu II i pretvaraju se u spermatide, haploidne, okrugle ćelije. Spermatide zatim prolaze kroz spermiogenezu, proces preoblikovanja tokom kog gube veći dio citoplazme, formiraju akrozom (kapu bogatu enzimima na vrhu glave) i bič (flagelu), i konačno postaju zreli spermatozoidi, koji se oslobađaju u lumen tubule. Iz sjemenih tubula, kratki, pravi tubuli recti odvode spermatozoide u rete testis, gustu mrežu kanalića u hilusu testisa, odakle nekoliko izvodnih kanalića (ductuli efferentes) sprovodi spermatozoide dalje u epididimis.

Sertolijeve ćelije. Potporne ćelije germinativnog epitela, protežu se od bazalne membrane sve do lumena tubule, između kojih se, kroz sve faze spermatogeneze, nalaze germinativne ćelije. Susjedne Sertolijeve ćelije su međusobno povezane čvrstim spojevima, koji dijele epitel na bazalni odjeljak (spermatogonije) i adluminalni odjeljak (dalje faze spermatogeneze) i time formiraju krv-testis barijeru, koja štiti sazrijevajuće germinativne ćelije od imunog sistema. Sertolijeve ćelije hrane germinativne ćelije, fagocituju višak citoplazme odbačen tokom spermiogeneze, i luče androgen-vezujući protein, koji lokalno održava visoku koncentraciju testosterona neophodnu za spermatogenezu.

Intersticijum. Prostor između sjemenih tubula ispunjen je rastresitim vezivnim tkivom, krvnim sudovima, i Lajdigovim (intersticijalnim) ćelijama, krupnim, acidofilnim (ružičastim) ćelijama koje luče testosteron u krv.

Hormonska regulacija. Hipofizni hormon FSH (folikulostimulirajući hormon) djeluje na Sertolijeve ćelije i podstiče spermatogenezu, dok LH (luteinizirajući hormon) djeluje na Lajdigove ćelije i podstiče lučenje testosterona. Sertolijeve ćelije zauzvrat, kao odgovor na FSH, luče hormon inhibin, koji koči dalje lučenje FSH iz hipofize, zatvarajući negativnu povratnu spregu.