Процесс биологического слияния мужской и женской половых клеток, заканчивающийся образованием качественно новой клетки-зародыша (зиготы), называется оплодотворением. Это весьма сложный процесс даже в химическом отношении. В результате взаимной ассимиляции и диссимиляции мужской и женской половых клеток возникает зигота — новое органическое соединение, состоящее главным образом из белков и липопротеидов. Большую роль в этом играют различные ферменты.

Процесс оплодотворения наиболее детально изучен советскими исследователями. По мнению Л. И. Лопырина (1971), это объясняется тем, что в России искусственное осеменение овец применяется в самых широких масштабах, а овладение любым прогрессивным методом требует, как известно, более глубоких познаний. Изучением процесса оплодотворения занимались Г. А. Шмидт, О. Б. Шумкина (1957), А. И. Чагиров, И. И. Соколовская (1958), И. Г. Питкянен (1958), А. И. Лопырин (1971) и др.

Процесс оплодотворения у овец тесно связан с типом естественного осеменения, зависит от продвижения спермиев в половом тракте овцы, длительности переживания спермиев, срока жизни яйцевой клетки и сократительной способности мышц матки. Поэтому, чтобы ясно представить сущность процесса оплодотворения, необходимо точно знать все указанные выше факторы. У овцы влагалищный тип естественного осеменения— сперма выливается в полость влагалища к шейке матки. М. П. Кузнецов (1934) отмечает, что до 95% спермиев остается во влагалище и погибает через несколько часов. Только небольшое количество активных и очень подвижных спермиев проникает в капал шейки матки и продвигается дальше по яйцепроводу. Им было установлено, что при естественном спаривании овец в цервикальный канал проникает около 70 млн. активных спермиев. Установлено, что спермин достигают яйцепроводов в результате поступательного движения и антиперистальтически всасывающего сокращения мышц матки. При этом экспериментально доказано, что спермин обладают свойством перемещаться против тока жидкости. Это явление называется реотаксисом. Поэтому и овцематок искусственно осеменяют только в стадии течки, когда из половых органов выделяется слизь — секреты полового аппарата и усиливается сокращение мышц матки. Все это направляет спермиев из матки в узкие просветы яйцепроводов. Поперечные складки в начале шейки матки препятствуют одновременному продвижению всех спермиев в полость матки.