Haben die verbleibenden Samenzellen die Eizelle erreicht, dringen sie durch die Corona radiata und schließlich mit Hilfe der im Akrosom gelagerten hydrolisierende Enzyme durch die Zona pellucida. Die dabei stattfindenden Prozesse werden als sog. Akrosomreaktion zusammengefasst. Berührt das erste Spermium die Eizelle, kommt es zu Reaktionen der Oozyte, die das Eindringen eines weiteren Spermiums nicht mehr erlauben. In den sehr seltenen Fällen, in denen dennoch ein zweites Spermium eindringt, entsteht eine sog. fehlgebildete Zygote mit einem triploiden (3fachen) Chromosomensatz, was bald zu einem Frühabort führt.
Verkürzt gesagt löst sich das Kopfteil der Samenzelle nun in der Eizelle auf, und setzt den enthaltenen haploiden (1fachen) Chromosomensatz frei. Dieser vereinigt sich mit dem ebenfalls haploiden Chromosomensatz der Eizelle zu einem diploiden (2fachen) Satz.
Damit ist der Vorgang der eigentlichen Zeugung abgeschlossen.
Die befruchtete Eizelle, die jetzt als Zygote bezeichnet wird, beginnt einen Tag nach der Zeugung mit der Zellteilung, und erreicht schließlich im 12- bis 16-Zellen-Stadium, somit nach etwa 3 Tagen, die Gebärmutter, wo sie sich etwa 5-6 Tage nach der Ovulation in der Gebärmutterschleimhaut einnistet.