概念解释
对于人和哺乳动物，精子趋化性一般是指精子在雌性生殖道内，顺着趋化物质浓度梯度定向运动并找到卵子的特性。广义而言，精子趋化还包括“温度趋化”：近期发现人和兔子的精子顺着雌性生殖道温度梯度的方向定向运动的特性。精子趋化存在于整个自然界多细胞生物，从海洋生物的体外受精到人和哺乳动物的体内受精，在受精前都能观察到精子向卵子趋化运动的现象。趋化行为最早在蕨类植物中观察到，随后在一些体外受精的海洋无脊椎动物身上观察到精子趋化行为，并较清楚地研究了趋化运动机制。
对于海洋无脊椎动物，精子需要趋化性是显而易见的。雌性在受精之前排出它们的卵细胞到海水中，而精子必须找到它们才有可能使它们受精。精子受趋化性引导而找到卵细胞，即精子沿着从卵细胞释放出来的化学引诱剂梯度上游；另一方面的意义是，这些动物的精子趋化性具有种属特异性，所以能够严格维持种属稳定性。
对于人和哺乳动物精子趋化性的争议
然而，对人和哺乳动物受精是否需要精子趋化性一直有争议。导致这一争论的原因主要有两个方面。首先，与海洋无脊椎动物不同的是，人和哺乳动物的受精过程在体内进行，许许多多的精子被直接射入雌性生殖道，在人类有（4～40）×107个/次。由于有足够的精子同时到达卵细胞，所以有人认为趋化性不是必需的。其次，技术上的困难也阻碍人们对人和哺乳动物精子趋化性的认识。最主要的困难是在体外检测精子趋化性时由于在给定时间段内只有极少部分精子产生趋化性应答使得信噪比太低，至少在人和小鼠是这样的；而这些低的信噪比与以下几种原因一起导致实验结果的不一致和不明确，包括：样本间差异大，趋化液浓度很高，仅部分卵泡液具有趋化活性，以及一些研究者未将趋化性与其他可以引起精子数量增加的因素区分开，等等，影响了趋化实验结果的可信性。
与上述观点相反，一些研究者认为精子趋化性对于人和哺乳动物的生殖也是必要的。雌性生殖道对于精子而言仍然是“长途跋涉”，在众多精子中真正能到达输卵管的非常少，大约比贮存在阴道中的精子低6个数量级，这么低的精子数量减少了精子与卵子在壶腹部结合的成功率，需要定向运动的诱导来增加概率。此外，在输卵管中发现的精子数目和在输卵管以外其他部位中发现的精子数目有明显差异，在输卵管中精子的分布也有显著差异：在发生受精的输卵管壶腹部的精子比例比未发生受精的壶腹部的多，趋化性可能是决定精子的这种分布的机制之一。另外，实验显示小鼠、大鼠和猪，在受精位点精子最初的分布倾向于大约每个卵子一个精子，并在卵丘的细胞群处穿过卵子。但是，精子的数量会在排卵后的一段时间内慢慢增加。事实是大多数精子不能一起到达单个卵子，也没有某些卵子可以摆脱精子。这说明每个精子都受到控制而与一个卵子结合。也有这样的机制报道（也许是反趋化性）：一个卵子被一个精子激活后就阻止其他精子的进入（至少在短时间内）。
人和哺乳动物精子趋化性的特征
人和哺乳动物精子趋化与海洋无脊椎动物有些不同的方面：①对于海洋无脊椎动物，绝大部分精子都能同时发生趋化反应；而对于人和哺乳动物，在给定数目的精子群中具有趋化性的精子只占一小部分（人类为2%～12%，鼠类大约10%）。对于这种现象，可能的解释有两种：一次射精所有的精子中，存在精子之间的差异，一些基因表达或其他方面异常的精子可能会缺乏对趋化物质反应的能力；另一方面的解释是精子是否发生趋化与精子的获能状态紧密相关，如果精子没有获能到达某种状态，也许不会发生趋化反应。②海洋无脊椎动物的精子趋化有很好的种属特异性，而人和哺乳动物精子趋化没有种属特异性。如人、兔子、牛的卵泡液对人和兔子的精子都有趋化作用，孕酮对人和兔子的精子也都有趋化作用。但是，这些非特异性可能也是相对的，并非所有的人和哺乳动物都能对某种特定的趋化物质产生趋化反应。
精子趋化的生理意义
海洋生物与人和哺乳动物精子趋化性的生理作用可能不一样。在海洋生物，精子趋化性一方面能够维持物种的特异性。因为海洋生物混杂生活在一起，雌性将卵子排入水中后必须释放某种化学趋化物质使同物种的雄性配子能找到卵细胞，而不是漫无无目的地随机碰撞。另一方面，海水是流动甚至激荡的，精子趋化性能够尽可能多地引导精子与卵细胞相遇以保证物种的正常延续。而在人和哺乳动物，由于缺少体内的数据，精子趋化性在体内的作用尚难以知道。趋化性应答与获能状态的相关性产生了一种可能，即在体内人类精子趋化性的作用不是引导许多精子指向卵细胞，而是招募一个选择性的精子群，即获能精子群，用于使卵细胞受精。不断置换的获能精子群可以保证在长达30h的时期内精子群体内有一个稳定比例的获能精子群，从而增加精卵接触概率。
