腺垂体分泌的FSH与Sertoli细胞的FSH受体结合后，通过cAMP系统产生ABP，ABP是一种含有少量唾液酸的糖蛋白。ABP分泌水平的高低常作为衡量Sertoli细胞功能的指标。ABP具有很强的与雄激素结合的能力。Leydig细胞产生的睾酮一部分被选择性输送到睾丸的生精小管，与ABP结合，形成ABP-T复合物，使生精小管内出现高浓度睾酮环境。该复合物与生精细胞接触后，雄激素与ABP分离，并进入生精细胞，先后与胞质内受体及核受体结合，启动细胞代谢过程，促使生精细胞分化、发育、成熟。生精小管中，高浓度的雄激素环境对维持精子发生非常重要。精子发生只有在生精上皮及Sertoli细胞都处于高浓度睾酮环境中才能正常进行。最新研究表明，高浓度睾酮对精子发生的最后阶段是至关重要的。ABP对精子发生的重要作用还表现在Sertoli细胞突起中已经变长的晚期精子细胞周围存在大量的免疫反应ABP。FSH在Sertoli细胞“紧密连接”的形成过程中起重要作用，相邻Sertoli细胞胞膜间形成的紧密连接是血-睾屏障的重要组成部分，它将生精上皮分隔为包绕精原细胞及细线前期精母细胞的基底室及近腔面包绕各阶段生精细胞的管腔室，为精子形成、发育提供良好的微环境。FSH还可上调Leydig细胞膜上LH受体的数量，从而增强LH促进Leydig细胞分泌睾酮的功能。
腺垂体分泌LH，与Leydig细胞膜上LH受体结合，激活腺苷酸环化酶，使三磷酸腺苷（ATP）转变为cAMP，后经磷酸化生成磷酸化蛋白，帮助胆固醇进入线粒体，促进睾酮的生物合成。睾酮生成后：
- 进入血循环，大部分与性激素结合球蛋白（sex hormone-binding globulin，SHBG）或其他血浆蛋白结合，只有少量（2%）为游离睾酮，由血循环运至靶细胞，维持性征、性欲、支持前列腺及精囊功能，促进发育等；
- 被动扩散入生精上皮，与ABP结合，促进精子发生（见上述）；
- 直接与睾酮受体（如Sertoli细胞膜上的睾酮受体）结合；
- 在睾丸Sertoli细胞或肝脏经芳香化而形成雌二醇，与Leydig细胞膜上受体结合抑制睾酮产生；
- 形成负反馈，进入血循环抑制下丘脑及垂体生殖激素的产生。
然而，内分泌激素对精子发生的调控仍不是很清楚，睾酮只对精子发生过程的某些阶段起作用，而对另一些阶段则不起作用。在促性腺激素不足的患者中，仅有睾酮并不能维持正常精子发生，并且外源性睾酮不能使睾丸内达到生精所需的高睾酮浓度，只有促进Leydig细胞自身产生足够的内源性睾酮，才能达到这一浓度。大剂量服用睾酮可抑制LH，使内源性睾酮降低而抑制精子发生。有证据认为，FSH只对精子发生的启动起作用。在切除垂体的动物，精子发生的再启动需要FSH和LH，而一旦启动，LH可以维持精子发生。在服用睾酮药物引起的实验性促性腺激素不足的无精子症患者中，只用hCG或LH取代LH活性，或单独用FSH药物取代FSH活性都可使精子数量增加，但难以达到正常水平。因此，正常精子数的产生需要正常水平的FSH和LH共同调控。
