卵子和精子结合时，会发生一系列生理反应。首先，精子需要穿越卵子周围的透明带等结构，这个过程可能持续数小时。当精子成功进入卵子后，卵子的外层会发生变化，阻止其他精子再进入，这是防止多精受精的重要机制。
结合时的局部变化
细胞膜电位改变：精子与卵子接触后，卵子的细胞膜电位会迅速发生变化，这是一种早期的反应，能阻断其他精子与卵子结合，保证只有一个精子能成功受精。皮质反应：精子进入卵子后，卵子会发生皮质反应。卵子的皮质颗粒会释放酶类物质，这些物质会改变透明带的结构，使得透明带对其他精子的通透性降低，进一步防止多精受精的发生。
基因层面的初步互动
遗传物质融合：精子携带的父方遗传物质（染色体）与卵子携带的母方遗传物质（染色体）开始融合，两者的染色体组会逐渐组合在一起，为形成新的个体奠定遗传基础。这个过程是精确而有序的，确保遗传信息的准确传递。基因激活准备：在结合后的早期阶段，卵子内的基因开始为后续的胚胎发育做准备，一些原本处于沉默状态的基因会逐渐被激活，启动胚胎发育的相关程序。
后续的胚胎发育影响
细胞分裂启动：结合完成后，受精卵会开始进行细胞分裂。通常在受精后的24小时内，受精卵就会开始第一次分裂，之后按照一定的规律不断分裂增殖，逐渐形成早期胚胎。随着细胞的不断分裂，胚胎的细胞数量会逐渐增加，为进一步的分化和发育创造条件。着床准备：在受精卵分裂的同时，胚胎会逐渐向子宫方向移动，在受精后的几天内会到达子宫腔。然后胚胎会开始为着床做准备，它会分泌一些物质，与子宫内膜相互作用，为后续成功着床并在子宫内发育成胎儿奠定基础。