Le spermatozoïde s'est principalement adapté à sa fonction prévue grâce à une variété de changements anatomiques. L'une des adaptations les plus cruciales que les spermatozoïdes ont évoluées est leurs flagelles, qui les propulsent alors qu'ils se déplacent vers des ovules non fécondés. . Selon la « Biologie moléculaire de la cellule », les spermatozoïdes ont également perdu un certain nombre d'organites parce que ces organites ne sont pas nécessaires à leur fonctionnement.
Les spermatozoïdes ont une forme très différente de celle des cellules de la peau, des cellules musculaires lisses ou de toute autre cellule commune du corps humain. Les spermatozoïdes ont la forme d'un têtard et portent des informations génétiques dans leur tête arrondie. De plus, les têtes sont recouvertes d'une enzyme qui permet aux spermatozoïdes de pénétrer dans les ovules non fécondés. Pour fournir l'énergie nécessaire à leur travail, le segment médian des spermatozoïdes contient une abondance de mitochondries, selon la BBC. Les mitochondries sont des organites qui produisent l'adénosine triphosphate, la monnaie énergétique des cellules.
Les spermatozoïdes ont une fonction très étroite par rapport à d'autres cellules qui modifie leurs besoins. Par exemple, « Biologie moléculaire de la cellule » explique que les spermatozoïdes n'ont pas d'appareil de Golgi ni de réticulum endoplasmique, car aucun n'est nécessaire pour transférer l'ADN contenu dans leur tête. De plus, les spermatozoïdes manquent de ribosomes, car ils n'ont pas besoin de fabriquer des protéines.