Lo spermatozoo si è adattato principalmente alla sua funzione prevista attraverso una serie di cambiamenti anatomici. Uno degli adattamenti più cruciali che gli spermatozoi si sono evoluti è il loro flagello, che li spinge mentre viaggiano verso le uova non fecondate . Secondo "Biologia molecolare della cellula", anche gli spermatozoi hanno perso un certo numero di organelli perché tali organelli non sono necessari per il loro funzionamento.
Le cellule spermatiche hanno una forma molto diversa dalle cellule della pelle, dalle cellule muscolari lisce o da qualsiasi altra cellula comune trovata nel corpo umano. Gli sperm sono a forma di girino, e portano informazioni genetiche nelle loro teste arrotondate. Inoltre, le teste sono rivestite in un enzima che consente allo sperma di penetrare gli ovuli non fecondati. Per fornire la potenza necessaria per il loro lavoro, il segmento medio delle cellule spermatiche contiene un'abbondanza di mitocondri, secondo la BBC. I mitocondri sono organelli che producono trifosfato di adenosina, la valuta energetica delle cellule.
Gli spermatozoi hanno una funzione molto stretta rispetto ad altre cellule che modificano i loro bisogni. Ad esempio, "Biologia molecolare della cellula" spiega che le cellule spermatiche non hanno un apparato di Golgi o un reticolo endoplasmatico, poiché nessuno dei due è necessario per il trasferimento del DNA contenuto nelle loro teste. Inoltre, le cellule spermatiche non hanno i ribosomi, in quanto non hanno bisogno di produrre proteine.