Quá trình trùng tinh, thụ thai và phát triển của thai chỉ xảy ra khi hai yếu tố quan trọng, tinh trùng và trứng, có mặt. Tinh trùng gặp trứng lúc đầu của vòi tử cung là thời gian nhanh nhất, mất khoảng 45 phút và chậm nhất là 12 tiếng. Nếu tinh trùng không gặp trứng, chúng sẽ phải chờ từ 2-3 ngày sau khi trứng rụng để có thể thụ tinh và thụ thai thành công.
Cuộc chiến giữa tinh trùng và trứng bắt đầu sau quan hệ tình dục. Sau khi nam giới xuất tinh, khoảng từ 40 đến 300 triệu tinh trùng sẽ nhập vào âm đạo của phụ nữ. Tại đây, chúng sẽ bắt đầu cuộc hành trình để tìm trứng. Hàng triệu tinh trùng sẽ cùng nhau đua với quãng đường dài khoảng 18cm từ cổ tử cung đến ống dẫn trứng để có thể thụ tinh và thụ thai cho trứng. Tinh trùng khỏe mạnh di chuyển được với tốc độ 2.5cm mỗi 15 phút. Trở ngại đầu tiên mà các tinh trùng gặp phải là chất nhầy trong cổ tử cung. Vào những ngày quanh thời điểm trứng rụng, cổ tử cung tiết ra chất nhầy và trở nên lỏng, trơn, mịn giúp tinh trùng bơi qua một cách dễ dàng. Khi tinh trùng đã gặp trứng, chúng còn phải phá vỡ cái vỏ trứng để có thể tiếp tục tiến vào. Chỉ có một tinh trùng duy nhất, tốt nhất mới có thể tiến vào được nhờ vào việc sau khi đã kết hợp với noãn, trứng sẽ tiết ra một lớp vỏ cứng lại để không cho tinh trùng khác xâm nhập.
Với tinh trùng chiến thắng, cuộc hành trình chính thức bắt đầu. Lúc này, chiếc đuôi của tinh trùng không còn cần thiết, nó sẽ tự đứt rời khỏi thân. Cực đầu chứa nhân rồi biến mất. Sau đó, nhân tử của trứng và tinh trùng sẽ gặp nhau, tạo thành một tế bào mới, độc nhất vô nhị. Đó chính là trứng đã thụ tinh và thụ thai, còn được gọi là hợp tử. Hợp tử chứa đặc điểm di truyền của cả cha lẫn mẹ. Lúc này, quá trình thụ tinh, thụ thai và phát triển của thai bắt đầu.
Quá trình thụ tinh, thụ thai và phát triển của thai được tính từ khi tinh trùng và trứng kết hợp tạo thành hợp tử cho tới khi phôi thai làm tổ trong tử cung. Sau khi thụ tinh khoảng 3-4 ngày, trứng đã thụ tinh và thụ thai. Hợp tử sẽ dần di chuyển vào tử cung để tìm một chỗ làm tổ và phân bào 3 lần trên đường đi.
Tổng cộng, quá trình thụ tinh và thụ thai mất từ 13-14 ngày. Tuy nhiên, việc làm tổ xong không đồng nghĩa với việc thụ thai thành công.
