В большинстве водных беспозвоночных животных
, а также части позвоночных животных яйцеклетки и сперматозоиды выделяются в воду, там сперматозоиды плывут к яйцеклеток, привлеченные, очевидно, особыми химическими веществами. Однако во всех этих животных слияния гамет отнюдь не дело случая, поскольку яйцеклетки и сперматозоиды выделяются в воду примерно в одно и то же время и в одном и том же месте, как результат полового поведения взрослых особей.
Этому также способствует химическая стимуляция и синхронизация размножения такими периодическими явлениями, как суточные, месячные и приливно-отливные ритмы. И все же процесс внешнее оплодотворение, который рассмотрен выше, достаточно расточительным: приходится производить большое количество гамет, для того, чтобы гарантировать развитие лишь нескольким зигота.
И потому любое приспособление, которое повышает вероятность оплодотворения яйцеклетки сперматозоидом и развития зиготы до состояния взрослого животного, предоставляет явные преимущества вида, поскольку позволяет новому поколению достичь зрелости с меньшими затратами на производство гамет. Одним из решений этой проблемы, которое встречается у многих животных, есть внутреннее оплодотворение. В этом случае оплодотворенное яйцо обычно задерживается в какой-либо области половых путей самки до завершения им определенного этапа своего развития. Понятно, что дальнейшее развитие идет только в случае, когда сперматозоид достигнет яйцеклетки. Другим способом повышения вероятности образования зиготы и достижения им зрелого состояния, является замыкание его в защитной скорлупа. В таком случае сперматозоиды также должны достичь яйцо прежде, чем оно будет отложено и доступ к нему будет закрыт (невозможно).
Способов доставки спермы в половых путей самки много. У некоторых членистоногих и моллюсков сперма заключена в замкнутую капсулу, или сперматофор, который переносится в половых путей самки или самцом, или же самкой с помощью одного из ее членистых конечностей. У пауков, например, самец после определенного брачного ухаживания выделяет капельку семенной жидкости на небольшую шелковистую пластинку-палетку, потом берет ее педипальпы (передняя пара конечностей пауков) и вводит ее в ПОЛОВОЙ ПОРЫ самки. В головоногих моллюсков (кальмаров и их ближайших родственников) самец помещает комок сперматофоры на тело самки, либо к ее мантийной полости, используя для этого специализированное щупальце.
Птицам свойственно только внутреннее оплодотворение. Но поскольку в большинстве случаев они не имеют специальных наружных половых органов, птицы выработали сложную брачное поведение, которое завершается тесным контактом клоак самца и самки. У насекомых и ряда других беспозвоночных животных, а также у пресмыкающихся и млекопитающих самец имеет специальный случной орган - пенис, на котором открывается половое отверстие самца и который приспособлен для введения спермы в половой отверстия самки. Последнее обычно связано у самки с особой приемной камерой - влагалище. Сближение контакт партнеров при копуляции, большие затраты времени на выделение сперматозоидов и (во многих случаях) на стимуляцию созревания яйцеклеток, а также серьезный риск одновременной гибели и самца и самки в момент копуляции, привели к выработке сложного поведения (с физиологической и морфологической стороны) во время ухаживания и спаривания.
Половые пути большинства животных имеют различные дополнительные железы. Одни из них образуют скорлуповые оболочки или запас питательных веществ для яйца, другие принимают участие в выкармливании потомства, которые развиваются внутри материнского организма. В случае внутреннего оплодотворения жидкости, вырабатываемые железами яйцевода самки, образуют среду для транспорта сперматозоидов. В некоторых случаях сперматозоиды могут задерживаться и храниться в половых путях самки (обычно в особой камере) в течение нескольких дней, месяцев, а иногда и лет. Например, самки муравьев и пчел спариваются только один раз в жизни, а затем производят оплодотворенные яйца оставшуюся жизнь.
Процесс оплодотворения заканчивается образованием зиготы, а с началом ее деления начинается сложный путь развития нового организма. Этот путь можно разделить на несколько периодов: эмбрионального и Постэмбриональное.