Die Spermien haben sich in erster Linie durch eine Vielzahl anatomischer Veränderungen an ihre beabsichtigte Funktion angepasst. Eine der wichtigsten Anpassungen der Spermien sind ihre Geißeln, die sie auf ihrem Weg zu unbefruchteten Eizellen antreiben . Laut „Molekularbiologie der Zelle“ haben Spermien auch eine Reihe von Organellen verloren, da diese für ihre Funktion nicht notwendig sind.
Spermazellen haben eine ganz andere Form als Hautzellen, glatte Muskelzellen oder andere übliche Zellen des menschlichen Körpers. Spermien sind kaulquappenförmig und tragen genetische Informationen in ihren runden Köpfen. Darüber hinaus sind die Köpfe mit einem Enzym beschichtet, das es den Spermien ermöglicht, unbefruchtete Eizellen zu durchdringen. Um die für ihre Arbeit notwendige Energie bereitzustellen, enthält das mittlere Segment der Samenzellen laut BBC eine Fülle von Mitochondrien. Mitochondrien sind Organellen, die Adenosintriphosphat produzieren, die Energiewährung der Zellen.
Spermien haben im Vergleich zu einigen anderen Zellen eine sehr enge Funktion, die ihre Bedürfnisse ändert. „Molekularbiologie der Zelle“ erklärt zum Beispiel, dass Samenzellen weder einen Golgi-Apparat noch ein endoplasmatisches Retikulum besitzen, da beides für die Übertragung der in ihren Köpfen enthaltenen DNA nicht notwendig ist. Außerdem fehlen den Samenzellen Ribosomen, da sie keine Proteine herstellen müssen.