Plemniki są mikroskopijnej wielkości, niewidoczne gołym okiem. Długość ich wynosi średnio 50—60 n. Mają kształt buławek o bardzo długim i cienkim trzonku. Rozszerzony przedni koniec nazywany jest główką, a odchodząca od niego cienka nić — witką. Główka zawiera bardzo zagęszczone jądro komórkowe, otoczone cieniutka warstewką cytoplazmy. Badania biochemiczne wykazały w niej obecność wyłącznie kwasu dezoksyrybonukleinowego i białek. Na jądrze komórkowym jest jakby nasadzona cieniutka czapeczka, tzw. akr s o m. Witkę z główką łączy krótki, cienki, ruchomy odcinek, zwana szyjką, spełniający funkcję ruchomego stawu. Witka — narządu chu plemnika — jest cienka i bardzo długa. Krótki, nieco grubszy odcinek przylegający bezpośrednio do szyjki, zwany jest wstawka. Dużo światła na budowę witki rzuciły badania przeprowadzone przużyciu mikroskopu elektronowego. Okazało się, że witka zbudowana jest z 11 par bardzo cieniutkich włókien. Grubość takiego włókienka wynosi około 300 A . Włókienka witki są zbudowane prawdopodobnie z kurczliwych białek, podobnie jak włókienka kurczliwe mięśni. W wite plemnika ssaków wykryto obecność szczególnego kurczliwego białka spermiozynu. W obrębie wstawki witka jest opleciona nicią sp ralną, utworzoną z mitochondriów, które jak się przypuszcza, dostarczają energii dla ruchu plemnika. Dojrzałe plemniki przesuwają się z kanalików nasieniotwórczych przez kanaliki proste i sieć jądra do najądrza, a następnie gromadzą się w jego kanalikach i przewodzie. Najądrze jest więc magazynem gotowych, dojrzałych plemników, przystosowanym do ich długotrwałego przechowywania. Przypuszcza się, że przechodzą tu one okres ostatecznych przemian chemicznych, jakby ostatecznego dojrzewania W trakcie aktu kopulacyjnego plemniki przedostają się z najądrza nasieniowodu i przewodu wytryskowego, skąd następuje wytrysk spermy, tj. plazmy nasienia pochodzącej z gruczołów dodatkowych zmieszanej z plemnikami. 1 cm3 spermy zawiera około 70 milionów plemników. W skład plazmy nasienia wchodzą: woda (90%), białka, fruktoza, kwas cytrynowy, kwas askorbinowy, czyli witamina C, oraz enzymy, z których najważniejsze są kwaśna fosfataza i enzymy proteolityczne. Plazma nasienia tworzy środowisko odżywcze dla plemników i zawiera substancje będące dla nich źródłem energii. Plemniki bowiem uzyskują ruchliwość dopiero w plazmie nasienia. Plazma nasienia oddziałuje ponadto na narządy żeńskie — obniża ciśnienie krwi w naczyniach krwionośnych macicy i pobudza jej mięśnie gładkie do skurczów, co ułatwia przechodzenie plemników przez drogi rodne. Plemniki, jak już wspomniano parokrotnie, obdarzone są zdolnością aktywnego ruchu. Dzięki falistym i spiralnym ruchom witki plemnik posuwa się ruchem śrubowatym, skierowany główką ku przodowi. Zaburzenie prawidłowego ruchu plemnika obniża jego zdolność do zapłodnienia lub je wręcz uniemożliwia. Ruch plemników można śledzić w mikroskopie w tzw. polu ciemnym. Jeżeli maleńką kroplę spermy umieści się na szkiełku mikroskopowym podstawowym i oświetli się je z boku, widać wtedy na ciemnym tle Ruch plemników widoczny w polu ciemnym mikroskopu świetlnego (wg Tschakaroffa) jasne, poruszające się plemniki. Gdy obraz taki fotografuje się naświetlając klisze przez odpowiednio długi czas, można prześledzić drogę, jaką plemniki przez ten czas odbyły. Taką metodę śledzenia ruchów plemników stosuje się w medycynie przy badaniu przyczyn niepłodności. Nieprawidłowy ruch plemników świadczy o zaburzeniach w ich budowie i tym samym w ich funkcji.