从睾丸排出的精子虽已成形，但并未成熟也无受精能力，须在通过附睾的过程中发育成熟。通常哺乳动物精子在附睾内要运行10～15天，但也存在着种属差异，人类约为12天左右。精子到达附睾尾部后静息贮存。
　　　　　　　　　　　　　 
　　精子从附睾头部至尾部的运行主要是依赖：①睾网液在附睾被上皮大量吸收形成管腔内静水压差。②附睾上皮细胞纤毛的摆动。③附睾管壁自律性的收缩作用，从而把精子推向附睾尾端。
　　　　　　　　　　　　　 
　　附睾中精子的成熟标志是：获得前向运动的能力，固着于透明带的能力和受精能力，以及在精子的形态结构和代谢上都发生的一系列变化。
　　　　　　　　　　　　　 
　　精子运动能力的获得与多种因素有关。实验证明诱导精子突然出现运动能力的地点与附睾上皮活跃转运肉毒碱的地点一致，提示肉毒碱与精子运动的诱导有关。附睾头部较低浓度的肉毒碱和乙酰肉毒碱可刺激大鼠精子运动能力，而后高浓度的肉毒碱反而可使起初的刺激作用转变为抑制作用。前向运动蛋白与精子前向运动相关。该蛋白与精子表面的相应受体结合后，使精子鞭毛变得硬直，防止精子运动时经常转变方向，而趋于向前运动。此外，cAMP、附睾酸性糖蛋白、白蛋白等其他微环境因素也影响精子的运动能力。动物实验表明，在大鼠精子运动能力的获得部位是附睾头部和体部交界处，精子在此虽已获得运动能力，但由于附睾内高浓度的肉毒碱、制动蛋白和精子运动禁止因子等影响使精子在附睾尾部保持静息状态。　　　　　　
　　　　　　　　　　　　 
　　精子固着于透明带，依赖于精子表面的糖基结合蛋白与透明带表面的糖基结合蛋白及糖基的相互识别并结合。同种动物附睾头部的精子与卵细胞孵育，均不能固定于透明带，而附睾尾部的精子就能够较好的固着于透明带。表明附睾头部精子表面糖基及蛋白尚未装备完成，故精子膜缺乏黏附性。
　　　　　　　　　　　　　 
　　精子获得受精能力部位，因动物种属不同而有所差异。大鼠、金黄地鼠和兔的精子首先在附睾体部远端和尾部近端获得受精能力。人的精子首先获得受精能力的部位目前尚无定论，对一些附睾与输精管吻合术者的观察发现，术后见有受精能力，提示附睾头部精子已有受精能力，但也可能是输精管提供了精子成熟的微环境。
 
　　精子成熟并获得上述各种能力的同时；其结构成分和代谢也发生着变化：①胞质小滴从精子颈部逐渐移向远端最终脱落。②精子的核中DNA与核蛋白结合更加紧密。附睾中成熟精子的核蛋白主要是鱼精蛋白，干扰鱼精蛋白的表达和它对细胞核质的“包装”可导致不育的精子生成。③顶体在精子成熟中也发生变化，通常可见顶体面积减少，但在不同种属表现有差异。④精子质膜的改变，随精子从附睾头部至尾部，其质膜的流动性不断降减。对低渗的反应性也下降，这与膜脂质和膜蛋白成分变化及脂质过氧化反应有关。膜的通透性也有变化，成熟精子出现排Na+功能，同时对K+的通透性增加，因而在精子内高K+，细胞外高Na+。膜表面负电荷增加这是由于涎酸等结合到了精子膜上，由于同性电荷相斥作用，还可防止精子与精子和精子与附睾管上皮细胞的聚积。
　　精子表面糖基和糖蛋白在成熟过程中发生变化，用多种凝集素如：刀豆蛋白A(conA)、麦芽凝集素(wGA)、蓖麻凝集素(RCA)等作为探针检测精子表面各种糖基(如：葡萄糖、甘露糖；N一乙酰葡萄糖胺；半乳糖等)的研究表明，精子膜上存在着多种糖基，附睾头部精子极易与wGA结合并主要位于顶体和核后区，而附睾尾和射出的精子上wGA的结合量明显减少，RCA受体亦有类似情况。这些糖基的变化主要是由于糖苷酶、糖基转移酶等酶的作用或是一些附睾分泌物结合和覆盖作用。精子膜蛋白的变化亦很大，一些新的蛋白结合到精子膜上(如附睾产生的HE1、HE2、HE4、HE6、等蛋白)，另一些原有蛋白则在精子形成过程中减少或丢失(如大鼠附睾头部的精子膜上的94kD。72kD和59kD的蛋白，在附睾尾部精子上已丢失)，此外也有可能一些膜蛋白本身结构发生变化或原有的覆盖物消失而暴露于膜表面。
　　　　　　　　　　　　　 
　　贮存于附睾尾部的精子，虽已具备了运动能力和受精能力，但却处于静息状态，这可能与附睾尾部的微环境有关。如附睾尾部肉毒碱的浓度很高，它也抑制精子对O2的摄取。附睾尾部甘油磷酸胆碱、涎酸、DHT浓度高，而雄激素结合蛋白浓度和pH低。牛附睾液pH为5．8，而精浆pH是6．8，将附睾液稀释或提高pH精子就会出现运动。精子在附睾尾部贮存时间过长会逐渐老化而影响精子的运动能力，甚至丧失受精能力。大鼠精子在附睾尾贮存25天后丧失受精能力。而兔则为45天。衰老死亡的精子可能被附睾上皮中的巨噬细胞吞噬、消化，形成脂褐质颗粒等。然而确切的处理过剩精子的方式尚不清楚。