Mužskými pohlavními žlázami jsou varlata. Varlata produkují pohlavní buňky (spermie) a pohlavní hormony (testosteron).

Varlata (testes) jsou párové vejčité orgány dlouhé 4 - 5 cm a široké 2 - 3 cm. I dospělého muže jsou uložena v šourku, mimo břišní dutinu. (Obr. 13. 1.) Varlata obaluje silné vazivové pouzdro od kterého odstupují přepážky, rozdělující vnitřní prostor varlete na několik oddílů. V jednotlivých oddílech varlete jsou mnohonásobně stočené semenotvorné kanálky. Kanálky se při zadním okraji varlete spojují a společně ústí do kanálku nadvarlete. Nadvarle je prvním úsekem vývodných pohlavních cest. (Obr. 13. 2.)

Semenotvorné kanálky mají ve stěně dva typy buněk: semenné pohlavní buňky a Sertoliho buňky. Ve vazivu mezi kanálky leží Leydigovy buňky produkující pohlavní hormony.

Semenné buňky, spermie procházejí dlouhým a komplikovaným vývojem, v jehož průběhu se z nezralé pohlavní buňky vyvíjí zralá spermie. Postupný vývoj spermií - spermatogeneze, začíná v době pohlavního dospívání a trvá až do individuálně různého vysokého věku. (Obr. 13. 3.)

Nezralé pohlavní buňky tvoří dvě až tři vrstvy buněk na vnitřním povrchu stěny semenotvorných kanálků. Před pubertou jsou spermatogonie v kanálcích jediným typem zárodečných buněk. Na počátku puberty (12 - 14 let) se v adenohypofýze prudce zvyšuje produkce lutropinu a jeho působením začínají pohlavní buňky dozrávat.

Podstatou tohoto dozrávání je opakované dělení nezralých buněk, při kterém dojde ke snížení (redukci) počtu chromosomů (23). Dělení pohlavních buněk říkáme proto redukční dělení neboli meiosa.

Nezralé spermie můžeme přirovnat k běžným buňkám tkání těla. Tělové buňky (a také spermie) mají v jádrech 23 chromosomových párů, tj. 46 chromosomů. Meiosa probíhá tak, že po prvním redukčním dělení vzniknou dvě buňky, které mají již pouze poloviční počet chromosomů, tj. 23. Rychle následuje druhé dělení, při kterém vzniknou další dvě buňky, opět s 23 chromosomy. (Chromosomy se podélně štěpí, proto jejich počet druhým dělením dále neklesá.) Z původní nezralé spermie vznikají tedy čtyři zralé buňky, které mají po 23 chromosomech. Meiosa spermií a jejich následující dozrávání trvá asi 74 dní.

Zralá spermie je vysoce specialisovaná buňka skládající se z hlavičky, středního oddílu a vláknitého bičíku. Hlavička obsahuje chromosomy spermie, střední oddíl je energetickým centrem a bičík se skládá ze struktur zajišťujících pohyb spermie. Výživu dlouho dozrávajících spermií zabezpečují Sertoliho buňky.

Zralé spermie jsou mírným tlakem uvnitř semenotvorných kanálků vytlačovány do nadvarlete, kde jsou obvykle několik dní uloženy. V nadvarleti se dokončuje zrací proces. Spermie zde získávají především pohyblivost nezbytnou pro oplození vajíčka.

V hlavičce zralé spermie je 23 chromosomů. Při spojení spermie s vajíčkem (má také 23 chromosomů), vzniká základ nového organismu, který obdrží polovinu chromosomů od otce a polovinu od matky. Zjednodušeně můžeme říci, že polovina genetické výbavy je od jednoho a polovina od druhého rodiče.

Dojde-li ke spojení vajíčka a spermie s X chromosomem, vznikne kombinace XX a nový jedinec bude geneticky ženského pohlaví. Při kombinaci XY vzniká jedinec mužského pohlaví. Pohlaví dítěte tedy určují spermie typem svého pohlavního chromosomu.

Pro normální průběh tvorby spermií je nezbytná přesná regulace teploty ve varleti. Spermie dozrávají pouze při teplotě asi o 4 stupně C nižší, než je teplota v břišní dutině. Vhodná teplota pro tvorbu spermií je řízena dvojím mechanismem:

1. Varle má bohaté cévní zásobení. Tepny přivádějící pro varlata krev z břišní aorty probíhají v semenném provazci v těsné blízkosti odvodných žil. Teplejší tepenná krev je ochlazována odtékající žilní krví. Úprava cév varlete v principu odpovídá "protiproudovému tepelnému výměníku", jaký se užívá v technice.

2. Varlata jsou uložena mimo břišní dutinu v šourku. Ve stěně šourku i v obalech varlete jsou svalové snopce, které svým smrštěním přitahují varlata k zevnímu ústí tříselného kanálu, nebo je uvolněním oddalují od břišní dutiny. Přitažením se teplota ve varleti zvyšuje, ochabnutím svaloviny je varle ochlazováno.