Reproduksjon forutsetter at kjønnsorganene (se kjønnsorganer) fungerer normalt og at genene i kjønnscellene har en slik sammensetning at zygoten, cellen som dannes når en sædcelle og en eggcelle smelter sammen, ikke vil inneholde noen dødelige faktorer. Hos mennesket rammes 10–15 % av par som ønsker barn av ufruktbarhet, se ufrivillig barnløshet.
Kvinnens fruktbarhet
En kvinne er fruktbar om hun kan bli gravid og deretter føde et barn. Kvinnens fruktbare periode er rundt regnet alderen mellom 15 og 50 år, men muligheten for å bli gravid avtar i økende grad etter 35-årsalderen. Optimale betingelser for befruktning foreligger ved eggløsningen i en menstruasjonssyklus, se menstruasjon. To eller tre dager før eggløsningen øker produksjonen av slim i og omkring livmormunnen (cervixslim) under påvirkning av østrogene hormoner. Før denne tiden er dette slimet svært tregtflytende, men pga. økte mengde salter og vann blir det tyntflytende. Disse egenskapene gjør at sædcellene nettopp på det rette tidspunktet i menstruasjonssyklus svært lett kan trenge gjennom slimet og bevege seg i det; befruktning kan også finne sted utenom denne perioden.
Mannens fruktbarhet
I sædvæsken har en fruktbar mann spermier, som kan ta seg opp til kvinnens eggleder og befrukte en eggcelle. I spermiens gener finnes de spesielle styresignalene som gjør at det befruktede egget kan vokse fast i og få næring fra livmorslimhinnen. Spermiene dannes i testiklene og er en del av sæden. Hjernen stimulerer via hypofysen både spermiedannelse og produksjon av det mannlige hormonet testosteron. Spermiene må være normalt utviklet. Mannen må også ha evnen til å bringe sæden i direkte kontakt med livmormunnen. Antallet normale sædceller som passerer slimet i livmormunnen er i første rekke avgjørende for sjansene for en befruktning. Dette antallet avhenger av mengden sædceller i sæden, av hvor mange sædceller som har normal form og av evnen sædcellene har til å forlate én væske (sædvæsken) og gå over i en annen (cervixslimet).
Det må sannsynligvis befinne seg flere hundre sædceller i egglederen for at det skal være normal sjanse for befruktning, selv om det teoretisk er nok med én. Fordi mange sædceller dør i løpet av den lange svømmeturen fra livmorhalsen til egglederen, må det være et stort overskudd fra begynnelsen av.
For at befruktning skal kunne finne sted, regner man med at sædvæsken må inneholde minst 20 millioner sædceller per milliliter, 40 % av sædcellene må ha god bevegelighet to timer etter sæduttømming og 60 % av sædcellene skal ha normal form. Ejakulasjonen bør også frembringe mer enn 1 ml sæd.
Sædcellene begynner å trenge gjennom slimet i livmormunnen med en gang etter sæduttømmingen. Allerede tre minutter etter ejakulasjonen har mange sædceller kommet langt inn i livmorhalsen. En halv time etter sæduttømming trenger ikke lenger noen sædceller inn i livmorhalsen fra sædvæsken. Da er allerede mange sædceller kommet frem til egglederen.